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多自由度分段非线性系统的分析与研究
| 论文题名： | 多自由度分段非线性系统的分析与研究 |
| 关键词： | 分段非线性;干摩擦;自激振动;汽车悬架系统;平均法 |
| 摘要： | 随着科学技术的发展,自然科学和工程的非线性问题日益突出,非线性科学已经成为当今世界的前沿研究热点学科.分段非线性动力学问题是工程界极为普遍的常见现象,如何用非线性动力学理论解决此类工程实际问题是非线性振动学科需要研究的重要方向.该文运用平均法研究了由干摩擦引起的分段光滑非线性自激振动以及由主副簧组成的分段线性汽车悬架结构,主要内容包括以下几个方面:1.采用多自由度非线性系统的平均法,对由干摩擦引起的两个弹性体之间的自激振动进行了研究.得到了三个自由度分段光滑非线性系统的非共振解析解,分析了搓动速度、振动频率与振幅的关系曲线,相位角与搓动速度的关系曲线.理论分析与数值解分析以及"龙洗"现象[40]基本吻合.为分析由干摩擦引起的多自由度分段光滑的自激振动系统提供了一种有效的解析解研究方法.2.利用非线性振动理论,针对由主副簧组成的汽车悬架结构建立了两个自由度分段线性非线性动力系统的模型和非线性运动微分方程组.采用实数平均法,利用maple和matlab编程,对该系统进行求解并分析周期解的运动稳定性,得到了车身振动与时间角频率的关系以及共振响应的稳定区域,分析了系统的运动特性,呈现了非常丰富的非线性特征.讨论了非线性弹簧刚度、阻尼系数、地面不平度和缓冲簧间隙以及轮胎对汽车的共振曲线和操纵稳定性的影响.为汽车悬架系统的分段非线性振动的参数识别,优化设计和合理控制提供了理论依据.3.对用平均法得到的分岔方程在系统工作范围起点展为Taylor级数,应用奇异性理论对简化的分岔方程进行分析,得到系统的转迁集和多种分岔模式,使我们统一而全面的得到了汽车悬架系统的分岔特性.建立了系统参数与该系统的拓扑分岔解之间的联系,并且分析了不同参数下系统的运动特性,为实现悬架的优化控制提供了理论依据.4.最后,对该文工作进行总结. |
| 作者： | 于雯 |
| 专业： | 一般力学 |
| 导师： | 贾启芬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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