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13 篇 非线性
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6 篇 双稳态
6 篇 深度学习

机构

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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
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7 篇 曹树谦
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7 篇 张文明
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6 篇 傅超
6 篇 李映辉
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基于含故障参数动力学模型的游星齿轮机构故障溯源

基于含故障参数动力学模型的游星齿轮机构故障溯源

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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：王金鹏张晓冬曹登庆哈尔滨工业大学航天学院

游星齿轮机构常用于起重机、挖掘机等工程机械,也广泛应用于航空、航天、汽车、通讯与机械等领域。本文针对某传动机构在试验过程中其主要部件(游星齿轮机构)损伤严重,以及在实验过程中检测到异常低频振动信号故障的情况,基于ANSYS WORK... 详细信息

游星齿轮机构常用于起重机、挖掘机等工程机械,也广泛应用于航空、航天、汽车、通讯与机械等领域。本文针对某传动机构在试验过程中其主要部件(游星齿轮机构)损伤严重,以及在实验过程中检测到异常低频振动信号故障的情况,基于ANSYS WORKBENCH中瞬态动力学模块对其开展动力学仿真,并进行故障溯源。搭建含故障参数的有限元动力学模型来模拟参数变化情况下齿轮机构的动态响应,并进行动应力分析。通过游星齿轮轴承圆柱面与端面交角处圆角半径以及轴承游隙等设计参数变化情况下的动态响应来揭示游星齿轮设计参数对机构动响应的影响规律。考虑到制造与装配误差引发的振动、疲劳、裂纹萌生与扩展,在游星齿轮机构中适当位置引入微裂纹直至宏观裂纹,分别计算其动态响应并与试验测得的动态响应进行比较,据此进行故障溯源。

关键词： Workbench 游星齿轮瞬态动力学故障溯源

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不确定性参数影响下航空动力装备系统动态响应分析

不确定性参数影响下航空动力装备系统动态响应分析

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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：杨洋曹登庆马辉杨翊仁曾劲西南交通大学力学与航空航天学院哈尔滨工业大学航天学院东北大学机械工程与自动化学院

航空装备机动飞行通常会诱发复杂的参数激励和惯性效应,导致转子系统发生剧烈的涡动,继而明显提高碰摩故障发生的可能性,严重影响航空动力装备的安全运行。受安装精度、疲劳磨损、多载荷环境等诸多因素影响,航空动力装备中的关键设计参... 详细信息

航空装备机动飞行通常会诱发复杂的参数激励和惯性效应,导致转子系统发生剧烈的涡动,继而明显提高碰摩故障发生的可能性,严重影响航空动力装备的安全运行。受安装精度、疲劳磨损、多载荷环境等诸多因素影响,航空动力装备中的关键设计参数多呈现区间不确定性。因此,本文聚焦含不确定性参数的航空动力装备在机动飞行条件下的动态区间响应特性及碰摩响应规律。针对机动飞行可能诱发的大幅涡动问题,将转子系统中应变-位移几何非线性纳入考虑。同时,借助全新的碰摩力模型,刻画航空动力装备表面涂层对碰摩机理的潜在影响,并辅以试验对其有效性进行验证。在此基础上,利用区间数学和非线性动力学的交叉优势,定量分析系统动态响应区间随关键不确定性参数的演变规律,进一步厘清航空动力装备系统在不同转速、不同装配情况以及不同机动条件下的动态响应特征。研究结果有助于揭示动力装备系统非线性动力学特性,并从区间分布角度掌握不确定性系统包络分布情况。

关键词：航空动力装备系统机动飞行不确定性碰摩

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强耦合van der Pol-Mathieu-Duffing系统的动力学分析

强耦合van der Pol-Mathieu-Duffing系统的动力学分析

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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：张梦瑶王丹郝志峰陈予恕济南大学数学科学学院哈尔滨工业大学航空学院

van der Pol-Mathieu-Duffing系统是一类非常复杂的非线性系统,该系统包括参激项、自激项以及非线性项。近年来,van der Pol-Mathieu-Duffing强耦合系统在微机电系统装置中的能量收集、模拟微机电系统（MEMS）设备、非线性振荡器等方面... 详细信息

van der Pol-Mathieu-Duffing系统是一类非常复杂的非线性系统,该系统包括参激项、自激项以及非线性项。近年来,van der Pol-Mathieu-Duffing强耦合系统在微机电系统装置中的能量收集、模拟微机电系统（MEMS）设备、非线性振荡器等方面得到广泛研究,系统每种非线性因素的成因不同,不同参数组合代表着不同的工况,不同工况下该类系统的稳定性和动力学行为对工程实践具有非常重要的指导意义。本文针对于dx/dt-（k-kx）dx/dt+（ω～2+k cos 2ωt）x+kx=0形式的van der Pol-Mathieu-Duffing系统,对于不同参数组合下系统的平衡点及稳定性进行分析,采取谐波平衡法研究该耦合系统的稳态解以及参数的稳定区间,对系统参数的选取提出建议。对于非参激系统一般可以在相平面观察到极限环,在某些参数下的响应由准周期运动组成,而加上参激项也可以观察到准周期行为,在某些参数下还可能观察到Holf分岔,最后采用弗洛凯理论和相图、时间历程图、李雅普诺夫指数图等数值方法进行理论证明和数值验证,分析系统的周期解、分岔和混沌行为。

关键词： van der Pol-Mathieu-Duffing系统谐波平衡法稳定区域分岔混沌周期解

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大腿假肢动力学建模与参数辨识

大腿假肢动力学建模与参数辨识

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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：张稳吕阳徐鉴张晓旭复旦大学工程与应用技术研究院智能机器人教育部工程研究中心复旦大学

基于模型的智能假肢控制方式具有物理意义明确、参数变量少的优势,但受建模误差、模型不确定等因素的影响,其控制精度仍有待进一步提高,而有效措施之一便是假肢先验动力学建模与辨识。本文针对实验室新设计的动力大腿假肢,首次研究了大... 详细信息

基于模型的智能假肢控制方式具有物理意义明确、参数变量少的优势,但受建模误差、模型不确定等因素的影响,其控制精度仍有待进一步提高,而有效措施之一便是假肢先验动力学建模与辨识。本文针对实验室新设计的动力大腿假肢,首次研究了大腿假肢动力学建模及其参数辨识问题。首先,基于拉格朗日方法建立了具有固定传动比动力膝关节和非线性传动比动力踝关节的大腿假肢动力学模型;其次,采用库伦-粘性摩擦模型来描述假肢动力学模型中的关节摩擦行为;最后,通过粒子群优化算法辨识了大腿假肢的动力学参数。结果表明,相比于基于3D建模软件的估计参数,基于辨识参数重构的膝、踝关节电机扭矩与实测扭矩的均方根误差分别降低了93.55%和80.83%,模型精度得到了显著提高。这一结果不仅验证了本文假肢动力学建模与参数辨识方法的有效性,也为假肢后续的高精度控制提供了技术支撑。

关键词：大腿假肢动力学建模关节非线性参数辨识

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间隙可调滑动轴承对柔性转子系统动力学特性的影响

间隙可调滑动轴承对柔性转子系统动力学特性的影响

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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：张磊徐华裴世源西安科技大学机械工程学院西安交通大学机械工程学院

可调/可控轴承是滑动轴承未来的发展方向,是修正设计盲区和应对变化工况的重要手段。本文设计了一种间隙可调滑动轴承结构,用于研究可调滑动轴承的润滑承载特性以及振动抑制机理,探究在不同工况下提高转子系统运行稳定性的调控方法。首... 详细信息

可调/可控轴承是滑动轴承未来的发展方向,是修正设计盲区和应对变化工况的重要手段。本文设计了一种间隙可调滑动轴承结构,用于研究可调滑动轴承的润滑承载特性以及振动抑制机理,探究在不同工况下提高转子系统运行稳定性的调控方法。首先构建该可调滑动轴承的理论模型,分析它的不同间隙下的润滑特性。然后雷诺方程和转子动力学方程进行耦合,将可调轴承的油膜力引入到转子系统中。分别在不同转速、不同载荷下研究这种可调轴承对刚性转子动力学响应的影响。找出了改善刚性转子系统运行状态所需要的调节方法。建立可调滑动轴承-转子系统有限元模型,研究该可调轴承对细长转子系统动力学行为的影响。分析在不同转速区域细长转子的振动响应,解释轴承间隙调节导致振幅改变的原因。搭建了对应的试验台进行实验验证,并解释了可调轴承改变转子系统动力学响应的本质。

关键词：可调滑动轴承半径间隙转子-轴承系统振动抑制

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预紧力不均对拉杆转子-轴承系统非线性动力学特性影响

预紧力不均对拉杆转子-轴承系统非线性动力学特性影响

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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：武祥林顾晓辉杨绍普焦映厚石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄铁道大学河北省交通工程结构力学行为演变与控制重点实验室哈尔滨工业大学机电工程学院

周向拉杆转子由多个轮盘通过沿转子周向均匀分布的拉杆提供的预紧力紧固在一起而组成,转子在运行一段时间后,有时会出现部分拉杆故障无法提供预紧力的情况发生,部分拉杆故障引起的预紧力不均不仅会导致轮盘接触刚度分布不均,也会引入广... 详细信息

周向拉杆转子由多个轮盘通过沿转子周向均匀分布的拉杆提供的预紧力紧固在一起而组成,转子在运行一段时间后,有时会出现部分拉杆故障无法提供预紧力的情况发生,部分拉杆故障引起的预紧力不均不仅会导致轮盘接触刚度分布不均,也会引入广义弯曲力矩,这对转子-轴承系统的非线性动力学特性具有重要影响。本文首先建立了周向分布拉杆的力学模型,其次建立了表征轮盘之间的接触效应的非线性接触刚度矩阵,最后结合可倾瓦滑动轴承力学模型建立了周向拉杆转子轴承系统的动力学模型。设置了不同的拉杆故障模式,采用Newmark-β法对动力学方程进行了求解,并采用三维频谱图、转子轴心轨迹图分析了预紧力不均对周向拉杆转子-轴承系统的非线性动力学特性的影响规律。结果表明,转子稳定性降低是不均匀预紧力引起的广义弯曲力矩引起的,低转速下,不均匀预紧力引起的接触刚度的变化对转子轴心轨迹的影响较小,而广义弯曲力矩对转子的影响较大,较高的转速下,不均匀预紧力引起的接触刚度的变化对拉杆转子的轴心轨影响较大。

关键词：周向拉杆转子非线性接触刚度矩阵预紧力不均转子-轴承系统非线性动力学特性

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随机电力系统动态可靠性研究

随机电力系统动态可靠性研究

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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：卢翔胡荣春西北工业大学力学与土木建筑学院复杂系统动力学与控制工信部重点实验室

电力系统不可避免地要受到外部随机扰动的影响,同时,部件故障会使其子结构发生突变,严重影响电力系统的可靠性。研究表明,部件故障会在有限数量的模态之间发生随机跳变,基于马尔可夫跳变理论,本文提出了一种随机电力系统建模的新方法。... 详细信息

电力系统不可避免地要受到外部随机扰动的影响,同时,部件故障会使其子结构发生突变,严重影响电力系统的可靠性。研究表明,部件故障会在有限数量的模态之间发生随机跳变,基于马尔可夫跳变理论,本文提出了一种随机电力系统建模的新方法。首先,以二阶系统为例,建立了随机电力系统的多机模型。其次,采用两步近似法,将建立的多自由度高维混合系统简化为系统总能量的一维平均伊藤方程。然后,推导了后向柯尔莫哥洛夫方程,通过求解其近似解析解来预测原始系统的平均首次穿越时间。最后通过算例分析,验证了该方法的有效性。

关键词：电力系统动态可靠性随机性马尔可夫跳变后向柯尔莫哥洛夫方程

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非光滑动力学响应求解的物理神经网络算法

非光滑动力学响应求解的物理神经网络算法

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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：李姿琳白金帅欧阳华江卫荣汉顾元通郑州大学力学与安全工程学院 School of Mechanical Medical and Process EngineeringQueensland University of Technology School of Engineering University of Liverpool

摩擦诱发振动为干摩擦引起的一类自激振动,是多个工程领域中的共同科学问题,例如:制动器和关节的噪音以及机器人关节、切削工具和钻头的振动等(图1(a))。摩擦系统即使在每个运动状态下都是线性的(例如,粘滞或滑移),当接触状态在振动过... 详细信息

摩擦诱发振动为干摩擦引起的一类自激振动,是多个工程领域中的共同科学问题,例如:制动器和关节的噪音以及机器人关节、切削工具和钻头的振动等(图1(a))。摩擦系统即使在每个运动状态下都是线性的(例如,粘滞或滑移),当接触状态在振动过程中发生变化时,其振动也变为非线性和时变问题。精确模拟反复发生非光滑/不连续事件的非线性动态响应具有挑战性。该研究针对多点接触摩擦系统的非光滑动力学响应求解问题,基于物理信息神经网络(PINN)方法,在前馈神经网络的训练中,将法向接触和切向摩擦接触的互补条件以及动力学方程作为约束条件((图1(b))),发展了四种高精度PINN数值方法。随后,针对考虑反复粘-滑和粘-滑-分离这两类非光滑问题进行求解。结果表明(图2):(1)PINN方法都能够准确地对切向和法向的接触状态转换进行模拟。(2)相较于传统算法,高精度PINN方法无需极小的时间步长,并且够通过改善神经网络和增加积分阶次稳定地提高计算精度。

关键词：物理神经网络摩擦诱发振动非光滑粘-滑振动失去接触

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仿生多关节协同减振机理及其动力学特性研究

仿生多关节协同减振机理及其动力学特性研究

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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：颜格吴志渊亓文豪卢佳佳张文明上海交通大学机械与动力工程学院

受单腿中踝关节、膝关节和髋关节联合作用的启发,提出了一种新型的仿生多关节结构(BIMJS),并系统地研究了其良好的非线性特性,以用于低频隔振。采用两个刚性杆来模拟股骨和胫骨,并使用三个扭转弹簧来模拟每个关节的肌肉功能。基于虚功原... 详细信息

受单腿中踝关节、膝关节和髋关节联合作用的启发,提出了一种新型的仿生多关节结构(BIMJS),并系统地研究了其良好的非线性特性,以用于低频隔振。采用两个刚性杆来模拟股骨和胫骨,并使用三个扭转弹簧来模拟每个关节的肌肉功能。基于虚功原理,建立了考虑三个关节和腿姿作用的静力学模型,以表征其刚度特性。揭示了各关节的独立作用机制,研究了腿部姿态调整对多关节结构等效刚度的影响。结果表明:踝关节可以提供双稳态或硬化恢复力分量,由髋关节的初始角度决定;膝盖始终提供单稳态分量,可通过控制腿部姿势灵活调整;髋关节提供近似线性的分量,并增加仿生结构的承载能力。通过调整适当的姿态和设置每个关节的合理刚度,可以容易地获得用于低频隔振的准零刚度(QZS)。与大多数通过正刚度和负刚度并联实现的传统QZS不同,BIMJS充分利用了多关节的联合作用。建立了动力学模型,并推导了位移传递率,以评估BIMJS的振动隔离性能。对比分析表明,BIMJS系统具有较低的谐振频率和较小的谐振峰值,这验证了BIMJS在低频段优于线性系统。利用多关节联合作用的概念可以为低频隔振器的设计提供一种创新的方法。

关键词：仿生结构隔振非线性刚度低频振动非线性动力学

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曲柄连杆式惯容器的非线性动力学特性

曲柄连杆式惯容器的非线性动力学特性

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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：台玉吉华旭刚湖南大学风工程试验研究中心

曲柄连杆式惯容器(CTI)是由曲柄、连杆、飞轮、大齿轮和小齿轮组成的几何非线性隔振器。本文首先给出了CTI的基本构型,推导了CTI的精确解析解并采用力学性能试验验证了装置的可实现性和理论推导的准确性。建立了CTI单自由度系统的数学模... 详细信息

曲柄连杆式惯容器(CTI)是由曲柄、连杆、飞轮、大齿轮和小齿轮组成的几何非线性隔振器。本文首先给出了CTI的基本构型,推导了CTI的精确解析解并采用力学性能试验验证了装置的可实现性和理论推导的准确性。建立了CTI单自由度系统的数学模型,采用谐波平衡法得到系统的解析响应并采用数值方法验证了解析响应的准确性,分析了CTI参数对其幅频响应的影响。此外还推导了系统的脊骨线、峰值响应和不稳定区域的解析解。为探究CTI的隔振性能,推导了CTI单自由度系统的传递率并进行了参数分析和隔振性能评估。研究结果表明:CTI单自由度系统存在极值点分岔,短连杆会引起"不对称"的惯性力,较短的曲柄长度和较大的激励幅值会引起CTI更显著的非线性特征,使系统刚度弱化。增大表观质量会减小系统的峰值响应和峰值频率、拓宽脊骨线的频率覆盖宽度并将其向低频段移动。CTI的隔振效果优于传统线性惯容器,其激励幅值越大,该优势越明显,充分表明了CTI具备"遇强则强"自适应表观质量调节能力。

关键词：曲柄连杆惯容器非线性隔振非线性动力学表观质量可调

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