内边界支承环板在边缘弯矩和线性荷载作用下塑性极限分析

<正> 1.计算方法简介对于环板,其平衡方程为式中(?)为环板内半径.对于内边界支承的环板,在最大弯矩极限条件下,其极限条件为 M_θ=-M_p,M_p,为塑性极限弯矩.于是,设     

用奇异函数法简化计算具有悬臂端环板的极限荷载

本文应用奇异函数简化计算具有悬臂端环板的极限荷载.文中分别以具有内悬臂或外悬臂的环板的塑性极限分析为例,给出简化计算的方法及结果.算例表明了本文方法的可行性及简便性.     

具有多个极限环非线性动力系统的解析近似

应用一种新的解析方法------同伦分析法，研究了一种具有多个 极限环的Rayleigh振子问题. 与所有其他传统方法不同，该方法不依赖于小参数， 且提供了一个简便的途径以确保级数解的收敛, 因此，特别适用于强非线性问题. 将同伦分析法与平均法以及四阶的龙格库塔方法(数值解)做了比较. 结果 表明，平均法在强非线性情况失效, 四阶的龙格库塔法不能找到非稳定的极限环，而同伦分析法不仅适用于强非线性情 况，而且给出了非稳定的极限环.     

极限环的稳定性和对应矢量场的散度

本文利用系统所定义的矢量场的散度与其流管截面积改变率之间的关系,建立了单调接近和振动接近的平面极限环的一些稳定性条件。对单调接近的半稳定极限环给出了一个几何条件,按此条件可以作图画出这种极限环。还对空间极限环和二阶非自治系统平衡位置各得到一个稳定性条件。     

一类非二次微分食饵一捕食系统的定性分析

本文通过一系列变换，将一类非二次微分食饵—捕食系统化为二次微分系统Ⅲ类方程的标准形式，进而研究了该系统极限环的存在唯一性，并运用Liapunov第二方法论证了正平衡点的稳定性，进而又得出相应极限环的稳定性.     

自抗扰控制框架下的摩擦力振动分析

自抗扰控制(active disturbance rejection control, ADRC)是一种具有两自由度控制结构的工程化方法, 由于其能够直观有效地处理多种扰动, 近些年来在许多机电系统上得到了成功应用. 当采用ADRC对带有摩擦力的机电系统进行调节时, 可能会产生极限环振动. 目前, 还没有ADRC框架下摩擦力振动精确分析的相关工作. 因此, 本文采用非线性动力学系统的分析工具对这一问题进行研究. 首先, 考虑两种典型摩擦力模型, 静态切换模型和动态LuGre 模型, 对一类二阶运动系统设计不同阶次的ADRC, 得到控制器的等效形式, 并揭示出与比例积分微分(proportional-integral-derivative, PID)控制之间的联系. 然后, 采用打靶法结合拟弧长延拓方法求解系统中的极限环, 并根据Floquet理论判断极限环的稳定性、可能出现的分岔以及分岔类型. 此外, 通过雅克比矩阵和近似数值方法对系统平衡点集的局部稳定性进行了分析. 最后, 通过数值计算研究了摩擦力模型和参数、ADRC阶次和参数对极限环和平衡点集的影响. 计算结果表明, 决定摩擦力Stribeck效应负斜率的参数$\beta$作用较大. 当$\beta>1$时, 两种摩擦力模型下的闭环系统呈现出相同的特性, 极限环会出现环面折叠分岔(cyclic fold bifurcation, CFB)且平衡点集是局部稳定的. 然而当$\beta<1$时, 两种闭环系统呈现出完全不同的特性. 此外, 不同阶次的ADRC在极限环的存在性和稳定性、平衡点集的稳定性上面的结论是相同的, 而低阶次的ADRC能够更好地解决摩擦力补偿和稳定鲁棒性之间的矛盾问题. 这些结论对实际现象的理解、ADRC阶次的选择以及参数整定提供了一定指导.      

具有有心二次代数发线的kolmogorov型三次系统的极限环

本文研究了具有非退化有心二次代数曲线解的ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ型三次系统的极限环。证明了当二次曲线解只与一个坐标轴相切时，该系统不存在极限环。发二次曲线解与两个坐标轴均相切时，可以存在极限环。并给出了例子。     

耦合van der Pol振子的数值解

本文简要介绍ＮＮＲ方法，用以求解非线性系统的时间历程．求出二自由度耦合ｖａｎｄｅｒＰｏｌ振子的两组极限环；分析了出现不同极限环的初值条件．     

一类强非线性振子极限环的摄动——迭代解法

本文采用摄动－－迭代法，研究电机工程中一类强非线性振子的极限环，可以非常精确地求出极限环，其稳定性也可以判定。     

ANALYSIS OF FRICTION INDUCED VIBRATION UNDER THE ACTIVE DISTURBANCE REJECTION CONTROL FRAMEWORK 1)

自抗扰控制(active disturbance rejection control, ADRC)是一种具有两自由度控制结构的工程化方法, 由于其能够直观有效地处理多种扰动, 近些年来在许多机电系统上得到了成功应用. 当采用ADRC对带有摩擦力的机电系统进行调节时, 可能会产生极限环振动. 目前, 还没有ADRC框架下摩擦力振动精确分析的相关工作. 因此, 本文采用非线性动力学系统的分析工具对这一问题进行研究. 首先, 考虑两种典型摩擦力模型, 静态切换模型和动态LuGre 模型, 对一类二阶运动系统设计不同阶次的ADRC, 得到控制器的等效形式, 并揭示出与比例积分微分(proportional-integral-derivative, PID)控制之间的联系. 然后, 采用打靶法结合拟弧长延拓方法求解系统中的极限环, 并根据Floquet理论判断极限环的稳定性、可能出现的分岔以及分岔类型. 此外, 通过雅克比矩阵和近似数值方法对系统平衡点集的局部稳定性进行了分析. 最后, 通过数值计算研究了摩擦力模型和参数、ADRC阶次和参数对极限环和平衡点集的影响. 计算结果表明, 决定摩擦力Stribeck效应负斜率的参数$\beta$作用较大. 当$\beta>1$时, 两种摩擦力模型下的闭环系统呈现出相同的特性, 极限环会出现环面折叠分岔(cyclic fold bifurcation, CFB)且平衡点集是局部稳定的. 然而当$\beta<1$时, 两种闭环系统呈现出完全不同的特性. 此外, 不同阶次的ADRC在极限环的存在性和稳定性、平衡点集的稳定性上面的结论是相同的, 而低阶次的ADRC能够更好地解决摩擦力补偿和稳定鲁棒性之间的矛盾问题. 这些结论对实际现象的理解、ADRC阶次的选择以及参数整定提供了一定指导.     

带外挂二元翼极限环颤振的高次线化分析

本文针对在外挂上带有初偏间隙型非线性刚度的二元翼带外挂系统的极限环颤振,进行KBM法二次渐近解等效线化分析.结果表明,在某些情况下,用二次渐近解等效线化分析极限环颤振,其结果与数值积分结果基本一致,而一次渐近解等效线化分析则得不出满意的结果.这就是说,二次解等效线化比一次解等效线化更为可靠.     

Bautin系统的Lyapunov量复算法

Lyapunov量(及与之等价的焦点量)在平面向量场的定性理论和分岔理论中占有非常的地位对研究微分方程的稳定性有重要作用;它是判断原点是否为细焦点或中心的一种经典手段;也可以用来判断由退化Hopf分岔所产生的极限环个数,与著名的Hilbert第16问题有密切的关系.Lyapunov量复算法是得到焦点的一种好方法.本文主要研究Bautin系统的Lyapunov量复算法.借助于计算工具Maple数学软件,运用Lyapunov量复算法计算了这一系统的Lyapunov量,并证明了细焦点的阶数最高为3.本文的研究所具有的优点是采用有效简捷的算法,给出相关结果的新的证明.本文结果可用于该系统在原点的极限环个数的判定,对该系统的极限环分岔研究有重要的理论指导意义.     

不可压缩流中机翼颤振稳定性研究

研究两个自由度的机翼在不可压缩流作用下颤振的分支问题.运用罗司-霍维茨判据确定系统的分叉点,应用中心流形理论将四维系统降为二维系统,用直接求周期解方法对分叉点的真假中心及稳定性问题进行了分析,并研究了系统的极限环颤振.结果表明,本文研究的分叉点不是中心,而是稳定或不稳定焦点.在两个分叉点处,系统发生了超临界和亚临界Hopf分叉,产生稳定或不稳定极限环.     

环板在两种不同荷载共同作用下的塑性极限分析

本文针对外边界支承环板的塑性极限分析问题,应用奇异函数给出一种简便的分析方法,并分四种情况给出环板在两种不同荷载共同作用下的极限荷载的计算公式。     

环板在局部线性荷载作用下的塑性极限分析的计算方法探讨

本文结合环板在线性荷载作用下的塑性极限分析问题,给出一种简便的计算方法,即奇异函数法。文中用此法计算了具有外边界或内边界支承的环板的极限荷载,并画出几何参数对极限荷载的影响曲线。所得的结果具有良好的规律性而且是比较合理的。     

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用有限元法分析了开口薄壁圆弧曲梁的非线性弹性屈曲，并通过对有限元计 算结果的非线性回归分析，给出了开口薄壁曲梁极限承载力的实用估算公式.     

带外挂三角机翼极限环颤振的实验研究

本文从实验方面来研究室外挂俯仰有预加载间隙对颤振的影响。风洞吹风中测出了单稳定极限环、双稳定极限环颤振的情况。实验结果与谐波平衡法计算值进行了比较。     

高超声速飞行器横侧向失稳非线性分岔分析

针对滑翔式高超声速飞行器大攻角横侧向失稳问题,采用延拓算法和分岔理论,求解并分析了以俯仰舵偏为连续参数的稳态平衡分岔图和以副翼舵偏为连续参数的横侧向机动稳态平衡分岔图,对平衡分支的稳定性和突变点进行了分析,并给出了特征根拓扑结构变化.研究表明,高超声速飞行器存在极限分岔点、Hopf分岔点以及叉型分岔点,且从叉型分岔点延伸出多个平衡分支,引起横侧向的自滚转失稳;从Hopf分岔点延伸出极限环分支,该分支对应较为复杂的极限环运动,其中还包含倍周期分岔、花环分岔、极限环极限点分岔等复杂的分岔现象;在横侧向机动飞行情况下,模型存在横向操作偏离失稳问题,且存在多个不稳定的平衡点.研究结果为实现高超声速飞行器的稳定飞行和控制器的设计提供了极其重要的动力学信息.      

环板在局部线性荷载作用下的塑性极限分析的计算方法探讨

本文结合环板在线性荷载作用下的极限分析问题，给出一种简便的计算方法，即奇异函数法。文中用此法计算了具有外边界或内边界支环板的极限荷载，并画出几何参数对极限荷载的影响曲线，所得的结果具有良好的规律性而且是比较合理的。     

具有迟滞非线性的高超声速机翼颤振分析

本文采用两自由度的二元机翼模型,研究高超声速机翼由于气动弹性引起的机翼颤振问题.考虑了由于机翼连接部位的松弛和摩擦引起的机翼迟滞非线性特性的影响,采用三阶活塞理论给出高超声速机翼的非线性气动力和气动力矩.通过数值模拟,获得系统的时域响应曲线和Poincare图,分析发现,随着系统参数的变化,二元机翼会出现极限环、分岔等复杂的动力学行为,并发现迟滞非线性参数对系统极限环幅值、分岔和混沌特性有较大影响.