二自由度自激振荡系统中阻尼对粘滑运动的调控作用

发布时间：2020-11-04 08:06

　　 二自由度自激振荡系统中由摩擦引起的粘滑运动具有复杂性,其产生机理及调控方式有重要的学术和工程应用价值。重点探讨了二自由度自激振荡系统中阻尼对粘滑运动的影响,对摩擦的不连续性采取光滑连续处理,应用改进型Hénon算法对系统方程进行数值求解,并根据庞加莱图对系统运动状态和特性进行确认。研究发现:保持系统其他参数不变,由小到大调节阻尼,滑块的运动依次出现混沌粘滑、周期粘滑、周期滑动和阻滑4种状态;混沌粘滑-周期粘滑、周期粘滑-周期滑动为渐变过程,而周期滑动-阻滑为突变过程,其中突变行为对阻尼的变化相当敏感,当阻尼从2. 501变为2. 502时系统运动状态发生了临界转变。初步探明了阻尼对自激振荡系统运动状态和粘滑行为的作用规律,结果将为粘滑运动调控及阻尼自适应控制提供理论指导。
【部分图文】：

式中，μ为动摩擦系数;FN为滑块、弹簧及阻尼器产生的法向载荷，;函数sgn(vrel)的取值决定了动摩擦力的方向。对于不同的物理系统，摩擦模型的选取应与之耦合，系统模型与摩擦模型的成功建立是相互依赖的。不合适的摩擦模型可能会阻碍系统真实动力学行为的表现，同样，不合适的系统动力学模型也可能限制摩擦模型的准确性。本文的二自由度自激振荡系统运动中，采用了Stribeck分式摩擦模型，其动摩擦系数μ(vrel)随相对速度vrel的增加而逐渐减小，具备非线性特征。μ(vrel)与vrel的关系曲线如图2所示。

对于不同的物理系统，摩擦模型的选取应与之耦合，系统模型与摩擦模型的成功建立是相互依赖的。不合适的摩擦模型可能会阻碍系统真实动力学行为的表现，同样，不合适的系统动力学模型也可能限制摩擦模型的准确性。本文的二自由度自激振荡系统运动中，采用了Stribeck分式摩擦模型，其动摩擦系数μ(vrel)随相对速度vrel的增加而逐渐减小，具备非线性特征。μ(vrel)与vrel的关系曲线如图2所示。μ(vrel)与vrel的关系式为

改进型Hénon算法程序示意图
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本文编号：2869854