含干摩擦制动系统的动力学分析

发布时间：2023-07-01 12:22

　　干摩擦系统是一种典型的分段线性光滑系统,由摩擦引起的粘滑运动具有着深刻的研究价值。本文主要研究了三种摩擦制动模型中的分岔行为。模型一和模型二主要做理论分析,模型三主要是建立了一类四自由度的摩擦制动装置,揭示了在不同压力和不同速度情况下的分岔和混沌运动等动力学特性。首先,建立了一个单自由度摩擦制动模型(模型一),对该系统列出运动微分方程,进行理论推导,建立三个运动阶段的Poincaré子映射,通过Matlab编程仿真,计算出系统的数值解析解。系统地探究了在外激励和制动盘速度对摩擦带系统的动力学行为的影响,其中重点研究其倍化分岔行为。在倍化分岔点附近,系统的稳定周期解逐渐失稳,变成为基于之前周期解的倍周期解,经过多次倍化分岔行为,系统将由周期运动最终演变为混沌运动,这是通向混沌的一种典型方式。其次,考虑现实因素的影响,一般的刚弹簧是具有硬特征的非线性弹簧,为了考虑非线性因素对系统的影响,在模型一的基础上考虑了变刚度和摩擦带的影响,建立一个两自由度摩擦制动模型(模型二)进行动力学研究。列出相应的运动微分方程,并研究了非线性微分方程的近似解,使用Matlab编程进行数值仿真,计算出系统的数值解...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 非线性动力学的发展概述
    1.2 含干摩擦运动系统的研究的目的与意义
    1.3 含干摩擦系统的研究现状
    1.4 盘形制动器系统的研究现状
    1.5 本文的主要研究内容
2 干摩擦振动系统的相关基础理论
    2.1 干摩擦振动系统理论简介
        2.1.1 粘滑运动
        2.1.2 摩擦模型概述
    2.2 混沌及分岔理论
        2.2.1 混沌理论概述
        2.2.2 分岔理论概述
    2.3 非线性动力学的研究方法
        2.3.1 非线性系统的定量研究方法
        2.3.2 非线性系统的定性分析方法
        2.3.3 Poincaré映射
        2.3.4 摩擦制动系统和摩擦制动系统介绍
3 单自由度摩擦制动系统的动力学分析
    3.1 力学模型及微分方程建立和分析
    3.2 系统微分方程的解
    3.3 Poincaré映射的建立
        3.3.1 正向滑动分析
        3.3.2 粘滞状态分析
        3.3.3 反向滑动分析
    3.4 制动盘速度影响下动力学分析
    3.5 激振频率影响下动力学行为分析
    3.6 本章小结
4 两自由度摩擦制动系统的动力学分析
    4.1 引言
    4.2 力学模型及微分方程建立和分析
    4.3 外激励振幅对系统动力学的影响
    4.4 制动盘速度影响下的动力学行为分析
    4.5 正压力影响下的动力学行为分析
    4.6 本章小结
5 四自由度摩擦制动系统的动力学分析
    5.1 引言
    5.2 系统模型及动力学方程
    5.3 制动压力对系统动力学的影响
    5.4 不同制动参数激励频率下的动力学分析
        5.4.1 中压低速度系统动力学的影响
        5.4.2 中压高速度系统动力学的影响
        5.4.3 高压高速度系统动力学的影响
        5.4.4 高压低速度系统动力学的影响
    5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3836244