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石墨烯三相复合材料板的非线性动力学研究 下载:73 浏览:427

姜盼 郭翔鹰 张伟 《动力技术研究》 2019年6期

摘要:
研究带有石墨烯涂层的1-3型压电纤维复合材料(MFC-GP)简支板结构的非线性动力学特性.首先,基于Reddy一阶剪切变形理论、Von Kármán位移应变关系以及Hamilton原理,推导了MFC-GP复合材料板的非线性偏微分方程.根据边界条件选择适当的模态函数,利用Galerkin法将偏微分方程离散成两自由度的常微分方程.采用多尺度方法进行摄动分析,得到结构在1∶1内共振下的频响方程,分析了石墨烯体积分数、电压、温度等对结构非线性频响曲线的影响.通过数值模拟,运用分叉图、相图、波形图研究了外激励对MFC-GP板非线性振动响应的影响.结果表明:不同参数及外激励下,结构出现了复杂的非线性动力学行为,对今后的工程实际应用具有一定的指导意义.

平面波导系统中线性光栅的设计与分析 下载:69 浏览:399

丁闪闪1 冯奇斌2 许沭华3 俞良3 吕国强4 《光电子进展》 2019年1期

摘要:
针对平面波导系统中光能利用率低、光栅制备成本高且工艺复杂的问题,设计大周期、高衍射效率的光栅结构,从而提高系统光效、节约成本。首先,提出以梯形光栅作为最初面型进行标量理论计算,以梯形的角度、占空比、高度为变量,得出光栅面型为直角三角形时,-1级有较高衍射效率。随后分析了设计的直角三角光栅和两种常见的线性光栅的衍射效率,并且讨论了深度加工误差、入射光发散角对三种面型光栅衍射效率的影响。仿真结果显示:周期为3μm的直角三角光栅,入射光垂直入射时-1级衍射效率达81%,与小周期倾斜光栅的衍射效率相差较小,但考虑到深度加工误差和入射光的发散角度对三种面型光栅衍射效率的影响时,直角三角光栅则具有明显优势。设计的直角三角光栅在具有较大周期时,仍可实现较高衍射效率。

陀螺-质量声子晶体结构力学研究 下载:81 浏览:514

邸士杰1,2 杨晓东1,2 张伟1,2 《动力技术研究》 2019年6期

摘要:
声子晶体是由不同材料组成的周期性结构.其显著特点是弹性波在传播时,受其内部结构的作用,在一定频率范围(带隙)内会抑制弹性波的传播,而在其他频率范围(通带)可以无损耗地传播.本文提出并设计一种新型的陀螺-质量声子晶体结构,研究并且分析了不同参数对于陀螺-质量声子晶体结构振动通带的影响,并通过有限次结构数值计算进行验证.

深水顶张力隔水管钻井作业时的非线性振动特性分析 下载:79 浏览:473

吴鹏 张彦秋 庞世强 吴忠 孙占广 《动力技术研究》 2019年5期

摘要:
隔水管是深水钻井过程中的薄弱环节,其横向振动可能引起偏磨、塌陷、断裂等多种失效形式,研究深水隔水管的横向振动特性,可为深水钻井参数选择和钻完井施工设计提供理论依据,提高隔水管的安全可靠性.将深水隔水管简化成Euler-Bernoulli梁,引入大变形应变-位移方程和弹簧边界条件,利用Hamilton原理建立了波流耦合作用下深水隔水管的运动模型,得到了作业工况时隔水管横向振动的非线性动力学方程,Galerkin离散后,通过数值分析方法研究了深水隔水管的振动稳定性机理.分析结果表明,系统的主共振存在多值和跳跃现象,随着隔水管直径与壁厚之间比值D/τ的增大,系统频响振幅逐渐增大;波浪高度与波浪周期比值H/T增大,幅频响应的带宽逐渐增加,不稳定区域逐渐增大;隔水管长度与波浪有效高度的比值l/H会使主共振跳跃幅值明显增大.波浪周期从3~10s变化时,深水隔水管系统经历着周期运动与混沌运动的交替变化,存在倍周期窗口并具有明显的分叉现象.

一类分段线性神经元系统的动力学行为分析 下载:88 浏览:503

商梦媛 李群宏 徐现丽 《动力技术研究》 2019年5期

摘要:
针对一类平面上三分段连续线性神经元模型,研究了边界平衡点的持续性分岔(persistence)、非光滑折分岔(non-smooth fold)的存在条件及一类跨边界周期解.最后,通过施加缓慢变化的周期外激励研究其对边界分岔和系统周期放电的影响.

双叶片整体叶盘的非线性振动分析 下载:81 浏览:455

揭晓博 张伟 《动力技术研究》 2019年5期

摘要:
论文研究了双叶片整体叶盘的非线性振动问题,将双旋转叶片简化为弹簧-旋转曲壳系统,考虑叶片的预安装角和预扭转角的影响,利用Hamilton原理建立了整体叶盘的非线性偏微分运动方程.综合运用Galerkin方法和数值方法,对模型进行了非线性动力学分析,模拟不同转速和激励作用下的叶片运动,得到波形图、相位图和功率谱密度,讨论了转速和外载荷对系统的非线性动力学特性的影响.

大规模人群模拟中的碰撞避免研究与实现 下载:80 浏览:460

谢凯丽 《计算机研究与应用》 2019年2期

摘要:
随着虚拟现实技术和人体运动仿真技术应用的快速发展,大规模人群运动的模拟成为越来越炙手可热的研究热点。碰撞避免是人群模拟中的一个基本问题,在计算机图形和虚拟现实的人群仿真中扮演着重要的角色,它对于人工智能中非玩家角色的建模、实时空中交通管制、研究鸟类和鱼类的生物学特征等众多领域也起到十分关键的作用。

一类磁性刚体航天器的混沌控制研究 下载:81 浏览:493

邢子琦 于洪洁 《动力技术研究》 2019年5期

摘要:
采用基于误差线性系统稳定性准则的混沌控制方法,控制具有结构内阻尼的磁性刚体航天器在重力场与磁场共同作用下在圆形轨道的混沌姿态运动.讨论了航天器姿态运动方程中部分参数的取值对于运动姿态的影响,给出了这些参数通过倍周期分岔或逆倍周期分岔通往混沌的途径.当参数使系统做混沌姿态运动时,采用上述方法将混沌运动控制至周期-4轨道,并实现周期-1、2、4轨道之间转换的灵活控制.此外,分析了控制参数的变化对于控制效果的影响,并分别给出了控制至不同轨道时的输入扰动范围及控制参数范围.仿真结果表明,该方法能够实现混沌姿态运动在预定周期轨道间的灵活控制,且输入扰动量小、控制速度快、具有高精度,从而验证了该方法在航天器混沌姿态运动控制方面的有效性.

一类四维幂零向量场的超规范形及应用 下载:81 浏览:494

寇力英1,2 李静1 张伟3 奚帅杰1 《动力技术研究》 2019年4期

摘要:
研究一类具有对称性质的四维幂零向量场的超规范形问题,并将其应用于具有实际工程背景的高维非线性动力学模型的简化.发展与完善由Sanders、Baider和KOW提出的规范形进一步简化的理论,利用线性次数函数、多重李括号与分块矩阵的新记号表示相结合的方法,分别获得四维幂零向量场3次、5次截断的超规范形的一般形式,并将超规范形理论应用于研究环型桁架卫星天线模型的化简问题.本文通过引入并完善大尺寸分块矩阵的新记号表示方法,获得一种处理大尺寸分块矩阵运算的新方法,简化繁琐的大尺寸矩阵的运算,为后续的研究带来便利条件.

多模块浮动机场的纵荡饱和控制 下载:81 浏览:482

夏淑炎 徐道临 张海成 《动力技术研究》 2019年4期

摘要:
浮动机场是由多个浮体模块通过柔性连接器串联的超大型海洋平台.本文研究近岛礁部署的浮动机场纵荡响应控制技术,改善平台的稳定性和操作性.为此提出一种基于模型的非线性MIMO控制方法,抑制多模块浮体之间的纵荡响应.首先,采用网络动力学的方法建立浮动机场的动力学控制模型;然后,考虑作动器输出力饱和约束条件下,结合反步法和饱和辅助系统推导出作动器控制律.数值仿真以五模块浮动机场为算例,验证控制方法的可行性和有效性,并与PID算法进行了比较.

轮-带驱动系统单向离合器减振机理实验分析 下载:82 浏览:501

张振1 丁虎1 陈立群1,2 《动力技术研究》 2019年3期

摘要:
以安装有单向离合器的轮-带驱动系统为研究对象,采用实验的方法研究系统中单向离合器对多楔带振动特性的影响.通过实验对比有无单向离合器的状况,明确单向离合器对轮-带动力系统的减振效应.并实验对比了多楔带初始张力对减振效果的影响.分析实验结果发现,装有单向离合器的轮-带驱动系统,多楔带的振动随转速变化呈现出非线性振动特性;单向离合器对轮-带动力系统多楔带的横向振动起到了显著的减振作用.

资源-环境-经济(REE)模型的非线性动力学分析 下载:82 浏览:476

李佼瑞 郭宇鸣 《动力技术研究》 2019年2期

摘要:
为了寻找可持续的发展道路,探索不同发展模式下的生态环境效应,为可持续发展战略提供理论依据,推动构建环境友好型社会,建立了一个考虑环境污染治理的"资源-环境-经济"(REE)三维动力系统模型,利用非线性动力学理论及数值模拟的方法,理论分析了系统的局部稳定性,对系统的动力学行为进行了数值模拟,着重对污染排放和资源提取这两个重要因素进行研究,讨论其对系统的影响.结果表明,污染排放率和资源提取率对系统有很大影响.当污染排放率在一定范围时,系统出现极限环,形成周期现象.当资源提取率控制到一定范围内,可使经济达到稳定水平的同时,减少环境污染,保证资源储量.此研究对实现"资源-环境-经济"的协调可持续发展具有重要的现实意义.

一类时滞非线性振荡器的Zero-Hopf分支规范型计算 下载:81 浏览:512

王秘1 张春蕊1 王行建2 《动力技术研究》 2019年1期

摘要:
时滞反馈项在非线性振荡器中有着很重要的影响.为了深入研究时滞项在系统向量场中的作用,首先利用中心流形化简和规范型方法计算当系统向量场特征方程存在单零根和一对纯虚根、其他根有负实部时产生的Zero-Hopf分支并进行了分析研究;利用具体模型的数值模拟,阐明一类时滞非线性振荡器在时滞项变化时可以产生不同的类型的分支现象.对进一步研究不同系统模型产生何种分支现象有着重要的意义.

非线性光子晶体环型腔线缺陷波导的慢光特性研究 下载:85 浏览:448

易佳 朱娜 《光电子进展》 2018年1期

摘要:
线性光子晶体中可获得较低的慢光速度是以牺牲带宽为代价的。本文通过在光子晶体圆环型腔内加入克尔型非线性材料,分别构建以三角晶格和正方晶格排列的非线性环型腔线缺陷波导,利用有限元法对其慢光特性进行了仿真模拟。结果表明:正方晶格具有更好的慢光效应,获得的最佳慢光群速度为0.0055c,在保证10-3c慢光条件下,可达到0.001的相对带宽;与线性光子晶体线缺陷耦合腔波导相比,带宽提高了两倍,实现了具有低群速度、高带宽特性的慢光效果,对进一步发展光子晶体的光缓存有着重要意义。

采煤机截割部传动系统非线性特性研究 下载:66 浏览:473

张东升 于海洋 徐健 博李岩 《建模与系统仿真》 2018年6期

摘要:
以采煤机截割部齿轮传动系统为研究对象,建立了非线性动力学模型,将非线性动力学理论应用到采煤机截割部齿轮传动系统中,综合考虑阻尼比和激振频率对系统非线性动力学的影响,运用变步长四阶Runge-Kutta方法对非线性系统微分方程进行了求解,得到不同参数下系统响应的相平面图和庞加莱截面图。结果表明:阻尼比越小,太阳轮位移响应的非线性影响越大;激振频率在一定区间由小变大时,太阳轮位移响应由周期性变为混沌性,再变为周期性。此研究方法为采煤机截割部齿轮传动系统的相关非线性问题提供了理论支撑。

运用SPSS软件对试验数据回归建模开发高强高导热压铸铝合金材料 下载:71 浏览:479

陈苏坚 《材料科学研究》 2019年5期

摘要:
为同时满足铝合金材料的多项特定性能,如压铸抗拉强度≥270 MPa、屈服强度≥160 MPa、伸长率≥1.8%、硬度≥78 HBW及材料导热系数≥172 W/mk,制定出所研发的高强高导热压铸铝合金材料的主要成分和变质方案.以23组试验数据为基础,运用SPSS软件对压铸抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度和材料导热系数5个性能指标进行线性回归分析,建立数学模型,并通过对5个模型的组合及其运算,进行工况条件下的模型预测,再通过试验验证主要成分和变质方案对实现高强高导热性能的效果.根据建立的数学模型,当w(Si)=12.83%,w(Cu)=0.55%,w(Mg)=0.265%,w(1号纳米材料)=2%,w(二元变质剂)=0.030%时,铝合金材料的性能为压铸抗拉强度287.81 MPa、屈服强度166.24 MPa、伸长率2.34%、硬度79.60HBW和材料导热系数174.458 W/mk.SPSS软件的回归建模和模型组合,对于特定性能铝合金新材料的开发,在数学模拟上可以起到方案设计的辅助作用.

特征模态函数缺失和等比例缩小对系统非线性特征影响 下载:83 浏览:502

黄巍1 杨永锋2 《动力技术研究》 2018年10期

摘要:
针对经验模态分解得到的特征模态函数,研究了其缺失和等比例缩小时Duffing系统和Lorenz系统的最大Lyapunov指数.结果表明:低阶特征模态函数对吸引子破坏较小,最大Lyapunov指数较大;当缺失、比例缩小低阶特征模态函数时,系统的最大Lyapunov指数有较为明显的减小;特征模态函数缩小比例越大,最大Lyapunov指数和原信号相比减小越多.

基于噪声的非线性多智能体系统的均方一致性 下载:76 浏览:490

邱丽 过榴晓 刘佳 《动力技术研究》 2018年10期

摘要:
本文主要研究拓扑结构为有向强连接的非线性多智能体系统的均方一致性问题.考虑到非线性系统中的个体在传递信息时受到噪声环境的干扰,提出一种新的延迟控制方案,提高了系统的控制性能.基于Lyapunov稳定性和Ito^积分方程理论,得到多智能体系统渐近趋于均方一致的充分条件.同时,得到相同的耦合强度下容许的最大延迟间隔,数值仿真结果进一步验证了理论分析的有效性.

深圳市生活垃圾处理社会总成本的核算和预测 下载:48 浏览:451

高健聪1 蒋沁芝2 聂正同1 蔡志杰2,3,4 曹沅2,3,4 《建模与系统仿真》 2018年3期

摘要:
研究了深圳市生活垃圾处理的成本核算问题.将垃圾处理的经济成本核算分解为收运、分类、填埋、焚烧和生物处理5个部分,同时还考虑了不同处理方案引起的水污染和大气污染的环境成本.经成本核算得到垃圾分类、生物处理和垃圾焚烧是3种较优的处理方案.以常住人口、生产总值和过夜游客总量作为解释变量,通过统计分析,发现深圳市生活垃圾清运量在未来10年内将大幅增长.

一类非线性随机非自治SIRS传染病模型及其动力学行为分析 下载:53 浏览:442

吕学进 孟新柱 《建模与系统仿真》 2018年2期

摘要:
研究了一类非线性随机非自治SIRS传染病模型的动力学行为.首先,利用Lyapunov函数方法得到了疾病灭绝的充分条件.然后,通过Has′minskii的周期解理论,分成3个区域证明了该系统至少存在1个非平凡的正周期解.最后,利用Matlab进行了数值模拟来说明理论结果.
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