含間隙碰撞系統(tǒng)的動力學(xué)研究.pdf

1、含間隙碰撞振動系統(tǒng)是常見的非線性動力學(xué)系統(tǒng)，各種機械設(shè)備在生產(chǎn)、制造和裝配的過程中會發(fā)生各種各樣的誤差，從而導(dǎo)致機械設(shè)備具有間隙;并且在其調(diào)試運行過程中，由于碰撞摩擦也會產(chǎn)生間隙。另外，考慮機械設(shè)備的各種因素，一些機械設(shè)備在設(shè)計過程中會預(yù)留有間隙，如在嚙合齒輪、滾動軸承等系統(tǒng)的有關(guān)零部件中也必然會存在間隙，這些間隙是無法消除與避免的。間隙引起設(shè)備接觸區(qū)的接觸狀態(tài)會發(fā)生變化，機械設(shè)備工作中構(gòu)件不斷出現(xiàn)重復(fù)的沖擊，碰撞構(gòu)件發(fā)生碰撞會導(dǎo)致構(gòu)件

2、結(jié)構(gòu)發(fā)生局部變形，在碰撞過程中會發(fā)生力波的傳遞對系統(tǒng)的載荷和動態(tài)特性影響產(chǎn)生的后果嚴重。因此，對含間隙振動系統(tǒng)來說，如何去利用它的優(yōu)點取除它的缺點，對進行碰撞振動動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計，提高系統(tǒng)的可靠性有十分重要的意義。本文針對此類碰撞系統(tǒng)的三類振動模型情況做了具體的研究。
　　1.本文研究了三類典型的碰撞振動系統(tǒng)。通過建立碰撞振動系統(tǒng)的力學(xué)模型，在對模型進行受力分析，然后用數(shù)值分析法對這三個模型的系統(tǒng)周期運動理論推導(dǎo)。以坐標的變換對方程

3、組解耦，用模態(tài)矩陣法解出方程組的通解;通過系統(tǒng)周期運動的邊界條件結(jié)合方程組的通解求的周期中心不動點，從中推導(dǎo)出三類模型系統(tǒng)的解析解、線性化矩陣等一系列結(jié)果，然后由計算得到各個系統(tǒng)的Poincaré映射。
　　2.分析系統(tǒng)發(fā)生分岔和混沌的復(fù)雜動力學(xué)行為，運用Poincaré映射理論進行matlab軟件編程找出行系統(tǒng)的穩(wěn)定性。經(jīng)數(shù)值仿真來驗證計算結(jié)果的準確性和系統(tǒng)發(fā)生分岔與混沌現(xiàn)象，并且給出了線性化矩陣特征值橫截單位圓周的趨勢圖。在數(shù)