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主题

33 篇 非线性振动
24 篇 非线性动力学
15 篇 分岔
13 篇 振动控制
13 篇 非线性
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11 篇 稳定性
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10 篇 动力学
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9 篇 多尺度法
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7 篇 多稳态
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6 篇 内共振
6 篇 增量谐波平衡法
6 篇 分数阶
6 篇 双稳态
6 篇 深度学习

机构

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27 篇 哈尔滨工业大学
26 篇 天津大学
26 篇 北京工业大学
23 篇 西南交通大学
19 篇 广西大学
15 篇 上海交通大学
15 篇 东北大学
14 篇 天津市非线性动力...
14 篇 燕山大学
12 篇 同济大学
11 篇 北京航空航天大学
9 篇 江苏大学
9 篇 南京航空航天大学
9 篇 上海大学
9 篇 北京信息科技大学
8 篇 华中科技大学
8 篇 北京理工大学
8 篇 哈尔滨工程大学

作者

21 篇 张伟
14 篇 陈予恕
11 篇 邓子辰
11 篇 曹登庆
9 篇 丁千
8 篇 侯磊
8 篇 徐鉴
8 篇 陈立群
7 篇 路宽
7 篇 曹树谦
7 篇 夏兆旺
7 篇 张文明
7 篇 胡宇达
6 篇 罗忠
6 篇 傅超
6 篇 李映辉
5 篇 郭铁丁
5 篇 毕勤胜
5 篇 宋智广
5 篇 李双宝

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气流随机扰动下3-DOF机翼颤振分析

气流随机扰动下3-DOF机翼颤振分析

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：郝颖杜学文马超河北省重型设备和大型结构机械可靠性重点实验室燕山大学建筑工程与力学学院

考虑3-DOF机翼动力学模型,建立非定常气动载荷和随机扰动作用下的运动微分方程,通过改进的平均法对系统进行降维,得到维数降低后的标准方程。通过Hopf分岔理论和数值模拟,研究具有高次结构非线性确定性机翼系统的颤振问题。考虑纵向来... 详细信息

考虑3-DOF机翼动力学模型,建立非定常气动载荷和随机扰动作用下的运动微分方程,通过改进的平均法对系统进行降维,得到维数降低后的标准方程。通过Hopf分岔理论和数值模拟,研究具有高次结构非线性确定性机翼系统的颤振问题。考虑纵向来流随机扰动的影响,对含有高次结构非线性、随机扰动的机翼颤振系统,从极限环颤振和随机P-分岔等方面展开研究,采用高维多稳态系统随机P-分岔分析方法研究了机翼颤振系统的极限环颤振和随机P-分岔问题,得到以下结论:(1)考虑5次结构非线性影响,系统发生亚临界颤振,低于线性临界颤振速度时系统已经发生大幅振荡,高维多稳态系统降维分析方法和平均法相结合得到系统的二次分岔图,求解非线性临界颤振速度。(2)考虑纵向来流的随机扰动,建立3-DOF机翼随机颤振动力学模型。将改进的平均法和随机平均法相结合,求解系统稳态概率密度函数。对系统随机P-分岔行为的研究发现随来流速度的增加,系统发生了两次随机P-分岔,PDF曲线出现3种定性不同的形式。(3)考虑随机扰动的影响,系统大幅临界颤振速度较确定性系统提前,而且在来流速度相同的情况下,随机扰动的存在增大了系统稳态响应的大幅振动幅值。

关键词：机翼颤振结构非线性临界颤振速度改进的平均法随机平均法随机P-分岔

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三自由度气动弹性系统的分岔研究

三自由度气动弹性系统的分岔研究

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：吴鑫乐源西南交通大学力学与航空航天学院

针对机翼类气动弹性系统的非线性动力学问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了系统的稳定性和分岔行为。通过稳定性判据获得了气动弹性系统关键动力学参数的稳定域。计算了系统的第一Lyapunov系数,根据其符号即可判断系统的H... 详细信息

针对机翼类气动弹性系统的非线性动力学问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了系统的稳定性和分岔行为。通过稳定性判据获得了气动弹性系统关键动力学参数的稳定域。计算了系统的第一Lyapunov系数,根据其符号即可判断系统的Hopf分岔类型,并讨论了系统的超临界、亚临界Hopf分岔的分布规律。当第一Lyapunov系数等于零时,系统发生Bautin分岔,在双参数分岔图上展现了其分岔点领域内的拓扑结构,基于其中的一个Bautin分岔点,采用延拓算法模拟了系统可能出现的其他余维二分岔,包括:尖点分岔、Chenciner分岔、Hopf-Hopf分岔、Fold Neimark-Sacker分岔、DoubleNeimark-Sacker分岔等,并分析了系统在其中一些分岔点处的动力学变化。结果表明,机翼的俯仰自然频率和重心位置会显著影响系统的线性临界速度。一定范围内,较低的俯仰自然频率会降低系统的失稳速度并增大亚临界Hopf分岔域;随着机翼的重心远离中心,系统的线性临界速度呈现先增大后减小。同时,双参数分岔图上丰富的动力学行为也表明,即使是一个简单的气动弹性模型,非线性参数项也会产生非常复杂的全局动力学现象,并对系统的运动产生显著影响,研究结果可对机翼类气动弹性系统的防颤振设计提供理论参考。

关键词：非线性气动弹性参数分析 Hopf分岔余维二分岔

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超弹性中厚壳振动响应分析

超弹性中厚壳振动响应分析

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：张静张伟北京工业大学材料与制造学部广西大学土木建筑工程学院

人造血管、输油管等超弹性壳结构在医疗、航空航天等领域有着十分广泛的应用。超弹性结构在经受外力作用时产生较大的应变,线性和线弹性应力-应变关系不能较好表征其力学性能,橡胶、泡沫金属、生物软组织等常见的一些软结构中也可观察... 详细信息

人造血管、输油管等超弹性壳结构在医疗、航空航天等领域有着十分广泛的应用。超弹性结构在经受外力作用时产生较大的应变,线性和线弹性应力-应变关系不能较好表征其力学性能,橡胶、泡沫金属、生物软组织等常见的一些软结构中也可观察到超弹性力学行为。结构在应用中常受到外界因素的作用而产生变形和失稳,因此,综合考虑几何和材料双重非线性的前提下,本文分析了径向简谐激励作用下超弹性Mooney-Rivlin中厚壳的共振响应。基于高阶剪切变形理论,Lagrange方程导出了超弹性中厚壳的运动控制方程,分析了不同参数对系统频率的影响,给出2:1共振条件。结合谐波平衡法和伪弧长算法对运动控制方程进行求解,得到不同参数下系统的幅频响应曲线。发现系统出现了典型的双跳现象,随着外激励的增大,响应幅值增大;结构参数的变化使得共振峰发生偏移。结合分岔图和最大Lyapunov指数对系统的混沌运动进行识别,系统呈现周期运动和混沌运动交替进行。

关键词： Mooney-Rivlin中厚壳共振双跳现象混沌运动

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非对称转子系统的振动特性与稳定性预测方法

非对称转子系统的振动特性与稳定性预测方法

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：王帅李佳航毕传兴合肥工业大学机械工程学院

非轴对称转轴与轮盘、各向异性轴承等具有非对称特征的部件广泛存在于转子系统中,导致转子系统产生复杂的动力学行为,甚至会引发转子失稳,造成重大事故。因此,需要明晰非对称转子系统的动态特性。本文采用基于Timoshenko梁理论的有限元... 详细信息

非轴对称转轴与轮盘、各向异性轴承等具有非对称特征的部件广泛存在于转子系统中,导致转子系统产生复杂的动力学行为,甚至会引发转子失稳,造成重大事故。因此,需要明晰非对称转子系统的动态特性。本文采用基于Timoshenko梁理论的有限元方法建立了非对称转子系统的动力学模型,并针对高维周期时变系统分析计算时间长、计算效率低的问题,提出一种基于Hill方法的周期时变系统稳态响应与特征值高效计算方法,显著提升了计算效率,为非对称转子系统的建模与分析提供了高效的手段。在此基础上,研究了数轮盘、转轴、轴承等部件的非对称对系统振动响应和稳定性的影响特征,分析结果表明:轴承的非对称特征会使系统出现频率分离现象,导致两谐振峰间产生反进动涡动,当转轴也具有非对称特征时,系统产生复杂的动态响应和涡动轨迹,并出现不稳定现象,且不稳定区域随着转轴非对称程度的增加而变宽,轮盘非对称对系统动态响应与稳定性的影响较小。

关键词：非对称转子系统 Timoshenko梁周期时变系统 Hill方法稳定性

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机械记忆折纸超材料的设计及其动力学研究

机械记忆折纸超材料的设计及其动力学研究

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：韩河生曹登庆汤丽华中山大学先进制造学院哈尔滨工业大学航天学院奥克兰大学

具备主动可调功能的超材料能够实现丰富的动态特性,在振动控制领域拥有广泛的应用前景。本文利用折纸结构设计了一种可调节自身特性的机械记忆超材料,它能够重新配置构型以隔离与衰减目标频率范围内的振动。基于弹簧桁架等效模型,分析... 详细信息

具备主动可调功能的超材料能够实现丰富的动态特性,在振动控制领域拥有广泛的应用前景。本文利用折纸结构设计了一种可调节自身特性的机械记忆超材料,它能够重新配置构型以隔离与衰减目标频率范围内的振动。基于弹簧桁架等效模型,分析了超材料的静力学和动力学特性。由于采用具有非对称刚度的双稳态折纸元胞,超材料具有丰富的记忆构型,并且对应于不同的力学特性。此外,通过切换折纸元胞的稳态,可以实现不同记忆构型之间的变换。开展数值模拟和计算,验证了利用切换超材料记忆以调节其动力学特性及隔振性能的有效性。通过系统参数对超材料隔振性能的影响研究可知,调整相关参数使系统反共振频率接近其固有频率,可以有效扩大超材料的隔振频率范围。针对设计的折纸超材料,制备了实验模型并且开展了测试研究,验证了此超材料通过主动切换记忆以调节隔振频率的功能。

关键词：折纸超材料主动可调结构动力学隔振

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U形内共振能量采集

U形内共振能量采集

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：樊一民牛牧青陈立群哈尔滨工业大学(深圳)理学院

本文研究了一种基于U形压电梁的的振动能量采集器。该能量采集器通过内共振效应,实现了宽频和双向能量采集特征。基于初始结构参数设计,该系统在横向第一、二阶模态之间存在1:2内共振。通过数值分析、有限元模拟和实验测试对所提出装置... 详细信息

本文研究了一种基于U形压电梁的的振动能量采集器。该能量采集器通过内共振效应,实现了宽频和双向能量采集特征。基于初始结构参数设计,该系统在横向第一、二阶模态之间存在1:2内共振。通过数值分析、有限元模拟和实验测试对所提出装置的谐振模式和模态进行了设计和验证。本文揭示了双向能量传递对能量采集效率的影响,由于所有子结构都可同步触发高振幅振动,配合压电效应,可实现高效能量转换。在外激励下,与传统的多自由度振动能量采集不同,所提出系统存在双跳现象,呈现出更宽的共振区域,并且在双向步进扫频下表现出相同的有效带宽。此外,该系统可适应双向外激励条件。通过对外激励振幅水平的参数研究,评估了系统的工作性能,并揭示触发内共振的临界激励水平。即使在0.1g的加速度水平下,在第一、二阶模态之间仍然可以观察到内共振现象,这意味着即使对于低能量的环境振动源,所提出的装置也具备鲁棒性。

关键词：振动能量采集非线性振动内共振双向能量交换

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堆叠卫星多刚体系统无碰撞释放动力学仿真

堆叠卫星多刚体系统无碰撞释放动力学仿真

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：孙加亮文浩金栋平南京航空航天大学航空学院

堆叠式卫星具有发射效率高、组网能力强等优点,在航天工程中具有广阔的应用前景。作为关键技术难点,简单、可靠、无碰撞地释放数十颗甚至上百颗堆叠卫星至关重要。本文利借助系统的初始自旋,研究了80颗堆叠卫星的无碰撞释放动力学。首先... 详细信息

堆叠式卫星具有发射效率高、组网能力强等优点,在航天工程中具有广阔的应用前景。作为关键技术难点,简单、可靠、无碰撞地释放数十颗甚至上百颗堆叠卫星至关重要。本文利借助系统的初始自旋,研究了80颗堆叠卫星的无碰撞释放动力学。首先,通过自然坐标公式(NCF)建立了堆叠卫星的多刚体系统动力学模型。NCF建模方法能够在不存在任何奇异的情况下描述卫星的大范围运动,简化卫星之间的约束条件。其次,考虑了科氏力、离心力和重力梯度的影响,通过坐标变换推导了堆叠卫星系统的轨道动力学方程。为了快速、准确地判断卫星之间可能的接触情况,利用超椭圆近似,本文提出了一种堆叠卫星最小距离快速计算的凸优化模型。最后,通过一个基准算例验证了接触检测算法,并给出了3种堆叠卫星释放策略的算例,以验证无碰撞释放策略的有效性。

关键词：释放动力学堆叠卫星系统多刚体系统动力学自然坐标法接触检测算法

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镫骨断裂及重建对中耳传声的稳定性分析

镫骨断裂及重建对中耳传声的稳定性分析

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：王梁王乐乐朱悦汀孙永涛柳占立丁千韩洪阁天津大学力学系天津市非线性动力学与控制重点实验室天津大学附属天津儿童医院耳鼻喉头颈外科清华大学航天工程学院

在临床实践中,镫骨重建是治疗镫骨骨折引起听力丧失的常用方法,选择合适的镫骨脚重建材料尤为重要。我们通过简化中耳听骨链模型以描述健康和患病条件下镫骨小腿重建后的动态行为。然而,镫骨重建后,中耳系统的动态响应和稳定性变得复杂... 详细信息

在临床实践中,镫骨重建是治疗镫骨骨折引起听力丧失的常用方法,选择合适的镫骨脚重建材料尤为重要。我们通过简化中耳听骨链模型以描述健康和患病条件下镫骨小腿重建后的动态行为。然而,镫骨重建后,中耳系统的动态响应和稳定性变得复杂且难以估计。健康状态镫骨重建后,小骨与种植体的振动处于周期稳定状态,而患病状态的锤骨与砧骨有准周期现象,小骨在频率附近有共振现象。采用四自由度弹簧-质量块的集总参数模型,研究健康中耳和病变中耳重建后中耳系统的动态响应和稳定性。首先,分析无阻尼系统的固有频率,以表征系统在不同外部激励下的动态行为。其次,通过分岔分析发现在疾病状态下听骨与种植体之间存在共振现象。再次,为了进一步研究系统在谐振频率附近的动态特性和解析解的稳定性,采用多时间尺度法推导系统在谐振频率附近的解析解。最后,通过分析各参数对解稳定性的影响,确定最优选择范围。该研究可为镫骨重建材料的选择和中耳系统的非线性动态响应及稳定性分析提供参考。

关键词：镫骨脚断裂镫骨重建动力学分析分岔分析多时间尺度法非线性系统

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一类对称碰撞系统的双擦边分岔

一类对称碰撞系统的双擦边分岔

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：刘润乐源西南交通大学力学与航空航天学院

擦边碰撞作为一种从未碰到碰撞的过渡状态广泛存在于含间隙的机械构件中。对擦边分岔的研究局限于单侧约束动力系统,但现实生活中存在许多对称的机械构件。本文考虑一类带有对称约束的非线性振子,分析了不同类型的双擦边分岔。未碰周期... 详细信息

擦边碰撞作为一种从未碰到碰撞的过渡状态广泛存在于含间隙的机械构件中。对擦边分岔的研究局限于单侧约束动力系统,但现实生活中存在许多对称的机械构件。本文考虑一类带有对称约束的非线性振子,分析了不同类型的双擦边分岔。未碰周期一运动的特征值为实数情况下的双擦边分岔会导致跳跃现象,即不连续的擦边分岔,且不会产生混沌和加周期等现象。特征值为一对共轭复数时,对称碰撞系统擦边分岔将会导致吸引子反复经历对称破缺和对称恢复的过程。由于对称的周期轨道和一对反对称的周期轨道的出现次序的不同会造成两种新颖的分岔类型:m→2m (10)1型加周期分岔和减周期擦边分岔。利用打靶法和胞映射的方法研究了这些演化过程中出现的共存现象,并分析了其演化机理。同时,利用该方法给出了最大周期M运动存在的参数区域。研究结果给出了对称碰撞系统擦边分岔后可能出现的普遍动力学特征。

关键词：对称碰撞系统双擦边分岔周期运动对称性

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双稳态复合材料层合悬臂壳的跳变研究

双稳态复合材料层合悬臂壳的跳变研究

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（nvnd2023）

作者：任乐乐张伟北京工业大学材料与制造学部广西大学土木建筑工程学院

双稳态复合材料层合结构由于具有特有的非线性动态跳变特性被广泛应用于可变体飞行器和能量采集等的设计与制造中。本文主要研究了非对称正交铺设双稳态复合材料层合悬臂壳的线性固有特性及外激励作用下的非线性动态跳变行为。基于Redd... 详细信息

双稳态复合材料层合结构由于具有特有的非线性动态跳变特性被广泛应用于可变体飞行器和能量采集等的设计与制造中。本文主要研究了非对称正交铺设双稳态复合材料层合悬臂壳的线性固有特性及外激励作用下的非线性动态跳变行为。基于Reddy高阶剪切变形理论、曲率-位移关系及Hamilton原理建立了双稳态复合材料层合悬臂壳的偏微分运动控制方程。通过Galerkin法离散得到双稳态复合材料层合悬臂壳的二自由度非线性动力学方程。首先利用Chebyshev-Ritz法获得双稳态复合材料层合悬臂壳的固有频率和模态振型;其次运用Runge-Kutta法对非线性动力学方程数值仿真,分析了双稳态复合材料层合悬臂壳随外激励振幅和频率变化的规律;最后理论结果与有限元仿真结果和实验结果进行对比并表现出很好的一致性。本文对双稳态复合材料层合悬臂壳的线性及非线性动力学行为的研究不仅具有重要的理论意义,而且对实际工程问题中双稳态复合材料层合悬臂壳设计与控制的研究提供了技术支持。

关键词：双稳态复合材料层合悬臂壳曲率-位移关系 Hamilton原理动态跳变行为非线性动力学行为

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