多自由度分段非線性系統(tǒng)的分析與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自然科學(xué)和工程的非線性問(wèn)題日益突出,非線性科學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今世界的前沿研究熱點(diǎn)學(xué)科.分段非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題是工程界極為普遍的常見(jiàn)現(xiàn)象,如何用非線性動(dòng)力學(xué)理論解決此類工程實(shí)際問(wèn)題是非線性振動(dòng)學(xué)科需要研究的重要方向.該文運(yùn)用平均法研究了由干摩擦引起的分段光滑非線性自激振動(dòng)以及由主副簧組成的分段線性汽車懸架結(jié)構(gòu),主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1.采用多自由度非線性系統(tǒng)的平均法,對(duì)由干摩擦引起的兩個(gè)彈性體之間的自激振動(dòng)進(jìn)行了研究.得

2、到了三個(gè)自由度分段光滑非線性系統(tǒng)的非共振解析解,分析了搓動(dòng)速度、振動(dòng)頻率與振幅的關(guān)系曲線,相位角與搓動(dòng)速度的關(guān)系曲線.理論分析與數(shù)值解分析以及"龍洗"現(xiàn)象[40]基本吻合.為分析由干摩擦引起的多自由度分段光滑的自激振動(dòng)系統(tǒng)提供了一種有效的解析解研究方法.2.利用非線性振動(dòng)理論,針對(duì)由主副簧組成的汽車懸架結(jié)構(gòu)建立了兩個(gè)自由度分段線性非線性動(dòng)力系統(tǒng)的模型和非線性運(yùn)動(dòng)微分方程組.采用實(shí)數(shù)平均法,利用maple和matlab編程,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行求

3、解并分析周期解的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性,得到了車身振動(dòng)與時(shí)間角頻率的關(guān)系以及共振響應(yīng)的穩(wěn)定區(qū)域,分析了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性,呈現(xiàn)了非常豐富的非線性特征.討論了非線性彈簧剛度、阻尼系數(shù)、地面不平度和緩沖簧間隙以及輪胎對(duì)汽車的共振曲線和操縱穩(wěn)定性的影響.為汽車懸架系統(tǒng)的分段非線性振動(dòng)的參數(shù)識(shí)別,優(yōu)化設(shè)計(jì)和合理控制提供了理論依據(jù).3.對(duì)用平均法得到的分岔方程在系統(tǒng)工作范圍起點(diǎn)展為Taylor級(jí)數(shù),應(yīng)用奇異性理論對(duì)簡(jiǎn)化的分岔方程進(jìn)行分析,得到系統(tǒng)的轉(zhuǎn)遷集和多種分