学科分类
/ 20
384 个结果
  • 简介:非均匀单参数(Winkler)地基和双参数(Pastemak)地基上自由梁刚体模态与梁体一土体间相互作用有关,当约束或支承不影响梁平动和转动时,相应刚体模态则会出现.刚体模态频率和振型随地基不均匀性和基床系数变化而变化.基于哈密顿原理和变化运算,获得了考虑周围土体支承影响双参数地基梁振动特性,并分析了不均匀地基上自由梁广义刚体模态频率及其随地基不均性变化规律.

  • 标签: 双参数地基 自由梁 刚体模态 不均匀性
  • 简介:建立了双参数弹性地基正交异性矩形薄板自由振动位移函数微分方程,并得到其一般解.这可用以精确地求解板在任意边界条件下自由振动问题.以四边固定正方形板为例进行了分析,计算过程简单,便于实际应用.亦适用于求解单参数弹性地基和各向同性板情形。

  • 标签: 弹性地基 自由振动 正交异性板 频率
  • 简介:研究了非线性地基上正交异性矩形板非线性固有热振动.采用常规L-P法分析非线性地基上正交异性矩形板非线性热振动难以得到高精度近似解,为此,先对该强非线性振动系统进行参数变换,将该强非线性振动系统转化为弱非线性振动系统.然后采用改进L-P法进行求解,得到了强非线性振动系统高精度近似解.此外,讨论了温度、地基特征参数、长宽比等因素对非线性地基上正交异性矩形板非线性热振动固有频率影响,得到了非线性地基上正交异性矩形板热振动频率随温度下降、地基特征参数变大、长宽比变大而增大结论.

  • 标签: 非线性 地基 正交异性 热振动
  • 简介:研究了地震作用下非线性地基中桩基3次超谐波共振问题.从地基桩中抽象出力学模型,考虑地基非线性因素,运用Hamilton变分原理建立了桩基非线性控制方程.利用Galerkin方法离散上述方程,基于多尺度摄动法研究了地震作用下非线性地基中桩3次超谐波共振问题.以某嵌岩圆形桩为例,研究了地基土层厚度、剪切波速度及频率比对地震力影响,数值模拟了非线性地基3次超谐波共振响应,探讨了地震力、地基弹性及非弹性系数对超谐波幅频响应影响,最后研究桩基产生3次超谐波共振时时间历程曲线.结果表明,当地震波频率约等于桩基固有频率1/3时,容易激发桩3次超谐波共振响应;桩基3次超谐波共振响应随着地震力、非弹性系数增大而变得更加显著,随着弹性系数增大而逐渐变小.

  • 标签: 地震力 非线性地基 3次超谐波
  • 简介:研究了在地基波动影响下非线性粘弹性桩中混沌运动.假定桩体材料满足Leaderman非线性粘弹性本构关系,得到在轴向载荷作用下满足Winkler条件地基土波动方程、桩与地基土耦合振动方程;利用Galerkin方法将非线性积分-微分方程简化,并进行了数值计算,揭示了非线性粘弹性桩包括混沌运动在内动力学行为.

  • 标签: 粘弹性桩 波动影响 运动分析 非线性粘弹性本构关系 GALERKIN方法 WINKLER
  • 简介:同时计入地基非线性弹性、黏性以及剪切作用影响,研究移动集中简谐力作用下无限长地基梁稳态响应问题.假设基础非线性弹性为立方非线性.通过Adomian多项式分解方法和Fourier变换得到梁稳态响应Green函数,再运用Fourier逆变换得到梁稳态响应近似解析解积分表达式.最后对解析积分表达式应用留数定理得到复数域上解.通过数值算例,考察了移动集中简谐力频率和移动速度对无限长地基梁稳态响应影响.另外,还通过算例对比研究了地基非线性弹性系数和剪切系数对无限长地基梁稳态响应影响.

  • 标签: 地基梁 非线性 无限长 移动简谐力 摄动法
  • 简介:研究系统存在不确定性大柔性飞行器姿态跟踪控制问题.针对高阶大柔性飞行器模型,使用平衡实现方法对其降阶,并通过奇异值对比分析系统降阶前后特性.基于降阶模型,设计LQR-PI控制器作为基线控制器.考虑不确定性,利用李雅普诺夫稳定性理论设计模型参考自适应控制器,并对比两种方法控制效果.仿真结果显示,所提方案对包含不确定性系统具有较好控制效果,能使系统完成期望姿态跟踪目标.

  • 标签: 大柔性飞行器 平衡实现 最优控制 模型参考自适应控制
  • 简介:利用哈密顿系统生成函数性质求解LQ终端控制问题,并给出了相应数值方法.针对现有文献中此类问题最优控制律在终端时刻存在无穷大增益情况,利用第二类生成函数性质求解哈密顿系统两端边值问题并构造了无终端奇异性时变最优控制律.然后根据哈密顿系统状态正则变换性质导出了求解生成函数系数矩阵微分方程和计算时变控制律矩阵递推格式.最后用所提出方法研究了以能量均衡消耗为约束条件卫星编队重构问题,设计了符合要求闭环控制系统并给出了数值仿真结果.

  • 标签: 最优控制 生成函数 哈密顿系统 编队重构 卫星
  • 简介:研究了Lufie广义系统基于状态观测器控制器设计问题.通过使用Lyapunov稳定性理论,线性矩阵不等式方法,分别给出了状态反馈控制器和观测器设计方法,并建立了分离原理,进而得到了基于观测器控制器设计方法.所得结论对广义系统理论本身发展和实际应用都有非常重要意义.最后给出了仿真实例.

  • 标签: Lurie广义系统(LDS) 观测器 控制器 LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式(LMI)
  • 简介:利用遗传算法研究了一类切换规则只由状态决定切换系统控制器优化设计问题.首先由线性矩阵不等式(LMI)来设计切换控制器,然后应用遗传算法来对切换规则进行优化.优化后切换规则不仅可保证闭环系统渐近稳定,而且具有良好动态性能.将本文提出方法应用在小车倒立摆控制系统上,仿真结果表明了本文设计方法有效性.

  • 标签: 切换系统 遗传算法 优化设计 动态性能 倒立摆
  • 简介:为了设计结构复杂、性能优越多涡卷混沌系统,采用理论分析和数值仿真的方法,通过设计一个连续非线性函数,建立了三阶Chua系统单方向与网格多涡卷吸引子模型.在Matlab平台上,通过吸引子相图、最大Lyapunov指数、分岔图和Poincaré截面等方法,分析了多涡卷Chua混沌系统动力学特性.研究结果表明,多涡卷Chua混沌吸引子具有丰富动力学特性,仿真结果与理论分析一致,表明了多涡卷Chua混沌系统设计方法有效性和设计模型正确性.

  • 标签: 混沌 多涡卷吸引子 CHUA电路 性能分析
  • 简介:提出了一个馈能式主动控制系统设计方案,首先给出了一种馈能式主动控制电机作动器驱动方式,使得作动器能够在三种工作模式下进行功能切换.其次,分析了三种模式工作时间比与能量平衡之间关系,给出了能够实现能量平衡基本条件,并得到了系统达到能量平衡条件.最后,通过一个馈能式主动控制系统设计算例验证了方法可行性.仿真结果表明,该主动控制系统能够有效降低振动激励干扰,并且能够达到能量平衡,即不需要外部能量供给.

  • 标签: 能量回馈 主动控制 能量平衡 电机作动器
  • 简介:在辛体系下利用精细积分对矩形波导纵向排列介质层PGB结构进行分析基础之上,用响应面方法对滤波器进行了优化设计.采用棱单元对波导横截面进行离散,然后导向哈密顿体系,运用基于黎卡提微分方程精细积分求出一段介质层和一段空气层出口刚度阵,再将两区段合并得到一个周期段出口刚度阵,从而可对所有周期进行合并以对问题求解.在分析基础上建立了滤波器优化设计模型,利用响应面方法将目标函数和约束函数近似显式化,运用二次规划法对优化模型进行求解,得到了滤波性能最优设计参数.算例表明本文方法是可行有效

  • 标签: 波导 PBG结构 滤波器 精细积分 HAMILTON体系 响应面方法
  • 简介:为研究权衡结构刚度与低阶振动频率飞行器升力面最优结构设计,提出两种多目标拓扑优化方案(约束法、结合约束法与评价函数法).基于变密度方法,在约束法方案中将多目标优化转化为设定参考点位移约束和低阶振动频率约束下,求解结构质量最小化优化问题.在结合约束法与评价函数法方案中,定义组合柔度指数为评价函数(结构柔度与振动频率函数),将多目标优化转化为设定低阶振动频率约束和体积分数约束下,求解结构最小组合柔度指数优化问题.结果表明两种方案优化结果具有一定相似性,各有所长.优化设计不仅减轻了升力面结构重量,而且提高了结构一、二阶振动频率.

  • 标签: 多目标 拓扑优化 约束法 评价函数法
  • 简介:建立随机风作用下高速列车动力学参数可靠性优化设计方法.首先考虑自然风脉动特性,采用Cooper理论和谐波叠加法模拟随车移动点脉动风速,给出随机风作用下高速列车非定常气动载荷计算方法.然后建立高速列车车辆系统动力学模型,计算高速列车运行安全性,并基于可靠性理论,给出随机风作用下高速列车失效概率计算方法.在此基础上,以高速列车动力学参数为优化设计变量,以失效概率和轮轴横向力为优化目标,采用多目标遗传算法NSGA—II进行动力学参数自动寻优,建立随机风作用下高速列车动力学参数可靠性优化设计模型.经可靠性优化计算,高速列车失效概率由原始0.4884降低为0.1406,轮轴横向力由原始45.13kN降低为43.01kN.通过优化高速列车动力学参数可以显著改善随机风作用下高速列车运行安全性.

  • 标签: 随机风 可靠性优化 动力学参数 失效概率 多目标遗传算法
  • 简介:针对大展弦比机翼水平弯曲模态参与耦合颤振问题,首先用考虑几何非线性颤振分析方法研究了某大展弦比机翼颤振特性,结果表明水平一弯模态参与耦合降低了机翼传统模式线性颤振速度;然后研究了复合材料铺层主刚度方向角对机翼非线性振动特性和颤振特性影响规律,提出了大展弦比机翼非线性颤振剪裁设计新方法.结果表明主刚度方向角变化主要引起了水平一弯模态振型改变,一般表现为主刚度方向角从机翼后梁向后缘偏转,该阶模态相对扭转振型节线位置向前缘移动;反之,该节线位置后移.进一步非线性颤振分析,发现水平一弯模态振型变化引起了该阶模态参与耦合颤振速度明显改变,主要表现为该颤振型颤振速度随该阶模态相对扭转振型节线位置前移量增加而增大.通过两个算例验证了结论正确性.

  • 标签: 大展弦比 几何非线性 颤振 气动弹性剪裁 节线
  • 简介:以一种平面三自由度可控挖掘机构为例,运用拉格朗日方法建立了机构刚体动力学模型,求解得到了各主动杆系统广义力;进而针对其半闭环控制系统控制策略进行研究,基于机构驱动元件.交流控制电机及其驱动器数学模型,运用模糊算法设计了一种模糊-PID双模控制器并对其进行仿真分析.结果表明:基于模糊算法控制器在超调量、调节时间、上升时间和抗干扰能力等方面均具有较好性能,满足系统控制要求.

  • 标签: 多自由度可控机构 挖掘机 动力学 模糊-PID控制
  • 简介:研究了由色关联色噪声驱动双稳杜芬模型稳态概率密度函数及状态变量均值和标准方差.首先应用一致有色噪声近似方法,推导出了具有色关联色噪声驱动双稳杜芬模型稳态概率密度函数解析表达式.分析了噪声"有色性"及关联性对稳态密度函数和状态变量均值、标准方差影响,发现了一些由白噪声激励杜芬模型中不会出现非线性现象:加性噪声强度、噪声之间关联系数和关联时间都能够诱导非平衡相变.

  • 标签: 色噪声驱动 色关联 模型 稳态分析 双稳 概率密度函数
  • 简介:探讨了摆非线性振动方程新解法.由此方程和初始条件着手,可推导出一系列派生性质,它们包括:最大位移,最大速度,初始加速度和相平面上相轨线.把近似运动表成Fourier级数形式,其中圆周频率也是待定.令近似运动满足这些派生性质,便可以定出待定Fourier系数和圆周频率.文中提出了4参数法和5参数法,即:4个或5个待定Fourier系数和圆周频率.分析计算表明,4参数法己有较高精度,5参数法结果己和精确解相差甚微.

  • 标签: 非线性振动方程 性质 派生 FOURIER级数 参数法 初始条件
  • 简介:研究了受到打击空间多刚体系统考虑库仑摩擦时动力学求解方法.在引入新无量纲时间参数后,通过建立相应动量-冲量一阶微分方程,将在趋近于零冲击区间讨论变为在有限区间中来分段研究含滑动-粘滞冲击过程,得到了受到打击空间离散系统考虑库仑摩擦时动力学求解方法.

  • 标签: 空间多刚体系统 冲击问题 空间离散系统 动力学