非惯性参考系中弹性薄板动力系统在纵横振动相互耦合时的全局分 …

讨论非惯性参考系中弹性薄板动力系统１：１内共振时的全局分岔及其混沌性质。首先对系统的奇点进行了分析，进而得到了奇点附近同宿轨的参数方程，再用Ｍｅｌｉｎｉｋｏｖ方法研究了系统的同宿轨分岔及其混沌运动。研究表明，对各种不同共振情形，系统将由同宿轨分岔过渡到混沌运动。最后用数值仿真证实了理论分析的结果。     

非惯性参考系中弹性薄板的动力学分析：参数激励与强迫激励联 …

本文研究了非惯性参考系中弹性薄板的大范围运动与大变形运动相互耦合时的非共振分岔，在建立了该动力系统运动控制方程的基础上，利用多尺度法得到了参数激励与强迫激励联合作用下辈在惯性参考系中弹性薄板非共振时的分岔响庆方程及其在反动和几何尺寸两个分岔参数影响下的空间分岔集，讨论了该动力系统的稳定性，并给出了它的非共振分岔响应曲线。     

非惯性参考系中弹性薄板在参数激励与强迫激励联合作用下的1／2亚谐共振分岔分析

本文研究了非惯性参考系中弹性薄板在范围运动与变形运动相互耦合时的1／2亚谐共振分岔,在建立了该系统的动力学控制方程的基础上,利用多尺度法得到了参数激励与强迫激励联合作用下非惯性参考系中弹性薄板1／2亚谐共振时的分岔响应方程及其分岔集,讨论了该动力系统的稳定性,给出了它的五种分响应曲线。     

轴向运动导电板磁弹性非线性动力学及分岔特性

研究磁场环境中轴向运动导电薄板磁弹性动力学及分岔特性。考虑几何非线性因素,在给出薄板运动的动能、应变能及外力虚功的基础上,应用哈密顿变分原理,得到磁场中轴向运动薄板的非线性磁弹性振动方程,并给出洛伦兹电磁力的确定形式。针对横向磁场环境中条形板共振特性进行分析,应用多尺度法和奇异性理论,得到稳态运动下的分岔响应方程以及普适开折对应的转迁集。通过算例,分别得到以磁感应强度、轴向运动速度和激励力为分岔控制参数的分岔图、最大李雅普诺夫指数图和庞加莱映射图等计算结果,讨论不同分岔参数对系统呈现的倍周期和混沌运动的影响。结果表明,通过相应参数的改变可实现对系统复杂动力学行为的控制。     

非惯性参考系中弹性壳的非线性振动分析

给出了弹性壳处于非惯性参系中的运动描述,基于Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理建立了中厚壳在非惯性参考系中的非线性运动控制方程,应用多尺度法及谐波平衡法具体地分析了圆柱壳的非线性振动问题     

黏弹性传动带1:3内共振时的周期和混沌运动

研究了参数激励作用下黏弹性传动带在1:3内共振时的周期解分岔和混沌动力学.同时考虑传动带的线性外阻尼因素和材料内阻尼因素.首先建立了具有线性外阻尼情况下的黏弹性传动带平面运动时的非线性动力学方程,黏弹性材料的本构关系用Kelvin模型描述. 然后考虑黏弹性传动带的横向振动问题,利用多尺度法和Galerkin离散法得到黏弹性传动带系统在1:3内共振时的平均方程.最后利用数值模拟方法研究了黏弹性传动带系统的周期振动和混沌动力学,得到了系统在不同参数下的混沌运动.数值模拟结果说明黏弹性传动带系统存在周期分岔, 概周期运动及混沌运动.     

高维映射的Hopf—pitchfork分岔及其在碰撞振动系统中的应用

研究了高维映射的Hopf-pitchfork分岔.通过中心流形理论,将高维映射降阶为一个三维映射,再通过范式方法将降阶后的三维映射转化为范式映射.理论分析了三维范式映射在Hopf-pitchfork分岔点附近的参数开折.通过对分岔点附近含间隙振动系统的分岔行为进行数值仿真,验证了理论结果.     

矩形屈曲板受微扰时的浑沌现象

用Ｍｅｌｎｉｋｏ－Ｈｏｌｍｅｓ方法研究四边简支的弹性矩形薄板可能发生浑沌振动的临界条件，所提出的方法适用于具有各种边界条件和载荷工况 大量的其它类似问题。     

The global bifurcation and chaos for the coupling between longitudinal and transverse vibration of a thin elastic plate in large overall motion

This paper presents the global bifurcation and chaotic behavior for the coupling of longitudinal and transverse vibration of a thin elastic plate in large overall motion. First the parametric equations of the homoclinic orbits of such a system is obtained. Then, by using the Melnikov method and digital computer simulation. the behavior of bifurcation and chaos of this vibration system is investigated in the cases of different resonances. The obvious difference between the transverse vibration and the coupling of transverse and longitudinal vibration is also shown.The project supported by the National Natural Science Foundation of China.     

RESEARCH IN STABILITY OF PERIODIC MOTION,BIFURCATION AND CHAOS IN A VIBRATORY SYSTEM WITH A CLEARANCE

A two-degrees-of-freedom vibratory system with a clearance or gap is under consideration based on the Poincard map. Stability and local bifurcation of the period-one doubleimpact symmetrical motion of the system are analyzed by using the equation of map. The routes from periodic impact motions to chaos, via pitchfork bifurcation, period-doubling bifurcation and grazing bifurcation, are studied by numerical simulation. Under suitable system parameter conditions, Neimark-Sacker bifurcations associated with periodic impact motion can occur in the two-degrees-of-freedom vibro-impact system.     

磁场中轴向运动条形板强非线性超谐共振及混沌运动

针对磁场环境中周期外载作用下轴向运动导电条形板的非线性振动及混沌运动问题进行研究.应用改进多尺度法对横向磁场中条形板的强非线性振动问题进行求解,得到超谐波共振下系统的分岔响应方程.根据奇异性理论对非线性动力学系统的普适开折进行分析,求得含两个开折参数的转迁集及对应区域的拓扑结构分岔图.通过数值算例,分别得到以磁感应强度、轴向拉力、激励力幅值和激励频率为分岔控制参数的分岔图和最大李雅普诺夫指数图,以及反映不同运动行为区域的动力学响应图形,讨论分岔参数对系统呈现的倍周期和混沌运动的影响.结果表明,可通过相应参数的改变实现对系统复杂动力学行为的控制.     

GLOBAL BIFURCATION AND CHAOS IN A VAN DER POL-DUFFING-MATHIUE SYSTEM WITH A SINGLE-WELL POTENTIAL OSCILLATOR

The global bifurcation and chaos are investigated in this paper for a van der Pol-Duff-ing-Mathieu system with a single-well potential oscillator by means of nonlinear dynamics. The au-tonomous system corresponding to the system under discussion is analytically studied to draw all globalbifureation diagrams in every parameter space, These diagrams are called basic bifurcation ones. Thenfixing parameter in every space and taking the parametrically excited amplitude as a bifurcation param-eter, we can observe how to evolve from a basic bifurcation diagram to a chaos pattern in terms of nu-merical methods. The results are sufficient to show that the system has distinct dynamic behavior, Fi-nally, the properties of the basins of attraction are observed and the appearance of fractal basin bound-aries heralding the onset of a loss of structural integrity is noted in order to consider how to control theextent and the rate of the erosion in the next paper.     

非线性大挠度矩形板中内共振导致的分叉

研究了一个非线性大挠度矩形板在简谐激励作用下的动力学行为.利用Galerkin原理和平均法建立了这一非线性系统的双模态模型,讨论了由于内共振导致的分叉行为,最后利用数值分析证实了理论分析得到的结论.     

Hooke材料的微孔形空穴分岔

研究Hooke材料在大位移下的轴对称平面应力问题的空穴分岔现象.根据Liapunov第一方法的基本思想,列出该非线性问题的线性化扰动方程,找到了这个线性化扰动方程封闭解.由于在分岔点扰动方程具有非零解,结合边界条件得到临界载荷满足的特征方程.用二分法搜索特征方程的最小正根,即临界载荷.其中得到Poisson比为1/2时微孔萌生临界载荷的精确解.计算了Poisson比从0到1/2变化时材料的微孔萌生和微孔突变的临界载荷以及失稳模态.计算结果和超弹性材料中微孔萌生和微孔突变的某些现象一致.     

具有单侧刚性约束的两自由度振动系统在强共振条件下的拟周 …

采用理论分析和数值仿真相结合的方法,研究了一类两自由度碰撞振动系统在一种强共振条件下的Ｈｏｐｆ分叉问题,分析并证实了碰撞振动系统在此共振条件下可由稳定的周期１－１振动分叉为不稳定的周期３－３振动,讨论了亚谐振动向混沌运动的演化过程。     

COUPLING EFFECTS OF VOID SHAPE AND VOID SIZE ON THE GROWTH OF AN ELLIPTIC VOID IN A FIBER-REINFORCED HYPER-ELASTIC THIN PLATE

The growth of a prolate or oblate elliptic micro-void in a fiber reinforced anisotropic incompressible hyper-elastic rectangular thin plate subjected to uniaxial extensions is studied within the framework of finite elasticity. Coupling effects of void shape and void size on the growth of the void are paid special attention to. The deformation function of the plate with an isolated elliptic void is given, which is expressed by two parameters to solve the differential equation. The solution is approximately obtained from the minimum potential energy principle. Deformation curves for the void with a wide range of void aspect ratios and the stress distributions on the surface of the void have been obtained by numerical computation. The growth behavior of the void and the characteristics of stress distributions on the surface of the void are captured. The combined effects of void size and void shape on the growth of the void in the thin plate are discussed. The maximum stresses for the void with different sizes and different void aspect ratios are compared.     

微机化的纵横波螺栓轴向应力检测仪研制

介绍了一种既可测安装过程中的螺栓应力又可测已紧固螺栓轴向应力的一种仪器,该仪器是以单片机和计算机为核心,用超声纵横波声时进行在线检测;利用超声波沿轴向传播的波速同轴向应力以及三阶弹性常数的关系导出了应力同纵横波声时比值及温度的关系,考虑了受应力作用时温度对声速的影响,简化了测量及计算过程.仪器采用了声时、声幅衰减及数字处理技术联合排除偶合错误及噪声干扰等方法,增加了仪器的稳定性;仪器采用了高精度测声时方法,提高了应力测量精度;计算机提供了数字及图形显示并提供了数据查询及图形还原等功能,极大地方便了用户操作及管理.实验结果表明应力低于250 MPa,夹紧距离大于30 mm时,应力超声测量的绝对误差小于±8 MPa.