粘弹性结构振动的非线性动力学研究
[Abstract]:When nonlinear vibration occurs in viscoelastic structures, the viscoelastic properties of materials and the influence of various nonlinear factors will lead to complex nonlinear dynamic behavior. It is the existence of these complex dynamic behaviors that makes nonlinear vibration of viscoelastic structures a hot topic. The study of this system not only analyzes the dynamic characteristics of viscoelastic structure vibration from the point of view of nonlinear dynamics, but also promotes the development and perfection of modern nonlinear dynamic theory and method. Therefore, the nonlinear dynamic behaviors of viscoelastic beams and viscoelastic columns are studied by means of theoretical analysis and numerical simulation when nonlinear vibration occurs under external excitation. The main work and results of this paper are as follows: (1) on the basis of consulting and summarizing a large number of domestic and foreign literature, the research methods and significance of nonlinear dynamics are discussed. And the engineering background and significance of the research on the vibration of viscoelastic structures; The research status of nonlinear vibration of viscoelastic beams and viscoelastic columns at home and abroad is summarized from different aspects. (2) considering the differential viscoelastic constitutive relation, the boundary conditions of simple support at both ends and the effect of external excitation. The nonlinear dynamic models of viscoelastic beam and column vibration are established by differential quadrature method. The fourth order Runge-Kutta algorithm is programmed by Matlab program. The equations are numerically simulated, and the phase plane diagram, time history curve, power spectrum diagram and Poincare section diagram are drawn. When a group of initial conditions and parameters are fixed, the viscoelastic beam with the increase of viscoelastic damping coefficient gradually presents the motion of haploperiod, chaos, tripling period, and then returning to the motion of haptic period. It embodies the path to chaos-paroxysmal chaos. With the increase of the amplitude of external excitation, the viscoelastic beam will move from the monoperiodic motion, quasi-periodic motion to the state of chaotic motion. It also reflects the quasi-periodic torus rupture road. (3) with the change of viscosity coefficient, the viscoelastic column gradually presents the motion of haploperiod, double period, six-fold period, and fixed a set of initial conditions and parameters. And then back to the six-fold periodic motion, the double periodic motion, the haploperiodic motion. With the increase of the amplitude of external excitation, the viscoelastic column will move from the motion of haploperiod, the motion of six times period, the motion of quasi period, to the state of chaotic motion completely. (4) the results show that in a certain range of parameters, the periodic motion, periodic motion and chaotic motion occur alternately between the two viscoelastic structures. It also reflects the difference between chaotic motion and deterministic motion. Based on the same theory and numerical method, the motion patterns are different from each other because of the different structures.
【学位授予单位】:广西科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU311.3
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,本文编号:2311140
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