空气弹簧的分数阶建模及动力学分析

发布时间：2020-12-27 22:20

　　分数阶微积分诞生于1695年,几乎与古典微积分同时出现,距今已有300多年历史。在描述复杂物理力学问题时,分数阶导数模型具有表述简洁、物理意义清晰及更加真实地反应物理本构关系等诸多优点。本文通过理论分析、试验研究和数值仿真,利用分数阶微积分独特的记忆特性,对黏弹性材料空气弹簧进行分数阶建模。然后,将分数阶微分项引入非线性系统中,针对系统联合共振时表现出的复杂动力学行为展开一系列研究。主要研究内容如下:第二章,利用HT911型液压伺服试验系统和空气压缩机对空气弹簧进行加载试验,变换参数条件(如气压、频率、振幅)得到了较为丰富的实验数据,并分析了在不同参数条件下空气弹簧的非线性特性。提出较为合理的分数阶导数模型,利用Matlab软件对实验数据进行拟合、参数识别,建立了分数阶模型参数与变换工况下的函数表达式,由此得出相应变化规律并作出详细分析。第三章,将空气弹簧的分数阶模型作为非线性项应用到线性微分系统中,以含一类分数阶微分项的Duffing振子为对象,研究其超谐与亚谐联合共振时的动力学特性。采用平均法得到了系统的一阶近似解析解,提出了超、亚谐联合共振时等效线性阻尼和等效线性刚度的概念。建立... 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

空气弹簧剖视图

簧的动态实验备介绍数据在石家庄铁道大学交通环境与安全工程研究所弹簧为康迪泰克空气弹簧系统有限公司生产的 F，如图 2-1 所示。空气弹簧拉伸最大高度为 270小压力 0 bar、至最小高度的回复力≤200 N、盖板实验在室温下进行，具体压力高度曲线如图 2-1(振、减振、降噪，其原理是在一个由橡胶囊所制成体并利用气体的可压缩性实现隔振、减振作用，具不大、容易控制等优点。空气弹簧以纯空气作为机及压力阀可向空气弹簧充入或排除附加的气体，空气弹簧的刚度。弹簧刚度的变化由压力阀控制，尺寸和结构相关。

-9-(c)FD 120-20 CI 空气弹簧力高度曲线图图 2-1 FD 120-20 CI 空气弹簧介绍次实验所使用的设备是由台湾弘达集团股份有限公司生产的 HT-劳实验机和台州市永源机械有限公司生产的 ZB-0.11/7 空气压缩机物图如图 2-2 到图 2-5 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[10]飞翼布局无人机分数阶积分滑模姿态控制[J]. 谭健,周洲,祝小平,张乐.  控制理论与应用. 2015(05)

博士论文
[1]分数阶扩散方程的几种数值解法[D]. 苏丽娟.山东大学 2010



本文编号：2942597