车辆含间隙弹性约束减振器非线性动力学研究

发布时间：2023-05-20 13:29

　　在机械领域,不仅由于设计生产和制造装配误差会导致设备普遍存在间隙,而且在外部激励力的影响下,工作过程中设备部件之间也会因为碰撞磨损而产生间隙。间隙会对设备的使用寿命和工作可靠性产生影响,严重时会导致机械设施的损坏,甚至对操作者的安全形成威胁。因此,含间隙系统的振动行为控制问题十分重要,以便设备在最理想的状态下平稳运行。本文通过对一类被动式控制装置展开理论研究,这类减振设备在工程实践中,它的吸振性能是影响机械系统动力学特性的重要因素,能够广泛地应用到各个领域。首先,本文的工程背景依据实际机车车辆转向架上的减振系统,分为两侧边界及双边间隙三种空间状态。以外激励力和振动幅值为基础,选择运动碰撞边界作为响应周期解存在的先决条件,同时阐述系统的周期运动和能量传递过程。加入扰动变量后,系统由于受到外界干扰,响应机制由此时边界状态决定。根据所得Poincaré截面投影和迭代矩阵判定系统的收敛与稳定,用近似解析法和变步长四阶Runge-Kutta法求常微分方程数值解,再用MATLAB软件编程计算,选取适当的系统参数进行动力学仿真,说明系统由稳定的周期运动,经历了环面倍化分岔、Hopf分岔、余维二分岔、...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 相关背景简介
    1.2 含间隙约束振动系统的国内外研究现状
    1.3 研究领域现存的问题
    1.4 本文的主要研究内容
2 分岔与混沌理论简介
    2.1 混沌理论
        2.1.1 混沌理论概述
        2.1.2 通往混沌道路的途径
    2.2 分岔理论
        2.2.1 分岔理论简介
        2.2.2 基本分岔类型
    2.3 Floquet理论及研究方法
        2.3.1 Floquet理论简介
        2.3.2 Poincaré截面法
3 含间隙约束振动系统的动力学分析
    3.1 引言
    3.2 系统的动力学模型和运动微分方程研究
        3.2.1 力学模型的建立
        3.2.2 微分方程的建立
        3.2.3 模型动力学微分方程求解
    3.3 系统的Poincaré映射与稳定性分析
        3.3.1 模型周期运动条件
        3.3.2 能量传递过程与参数特性
    3.4 系统的混沌转迁与力学分析
        3.4.1 拉伸系统的动力学及参变分析
        3.4.2 压缩系统分岔混沌现象及分频力学特性
    3.5 章节小结
4 轨道车辆垂向减振系统的动力学分析
    4.1 工程应用
    4.2 模型的建立及其运动行为分析
        4.2.1 构建力学模型
        4.2.2 确定运动学微分方程
    4.3 系统周期运动过程及解析解分析
    4.4 系统的动力学分析及参数变化特征
        4.4.1 阻刚系数对系统动力学特性的影响
        4.4.2 质量比参数对力学特征的影响
        4.4.3 双边间隙对系统的典型影响
    4.5 本章总结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3821206