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相空间重构延迟时间与嵌入维数的选择 被引量:52
1
作者 修春波 刘向东 张宇河 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期219-224,共6页
论述相空间重构中延迟时间与嵌入维数之间的关系 ,提出广义嵌入窗长的概念 .分析已有的自关联函数法中的不足 ,提出一种改进的自关联函数法确定广义嵌入窗长 ,从而确定出相空间重构的其它参数 .同时从时间序列相关程度和不相关程度 2个... 论述相空间重构中延迟时间与嵌入维数之间的关系 ,提出广义嵌入窗长的概念 .分析已有的自关联函数法中的不足 ,提出一种改进的自关联函数法确定广义嵌入窗长 ,从而确定出相空间重构的其它参数 .同时从时间序列相关程度和不相关程度 2个方面进行考虑 ,克服了自关联函数法的缺点 .仿真实验结果验证了该方法的有效性 . 展开更多
关键词 混沌系统 延迟时间 相空间重构 嵌入窗长
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半弹簧接触模型及其在边坡破坏计算中的应用 被引量:22
2
作者 冯春 李世海 刘晓宇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期184-192,共9页
提出了一种用于判断、描述三维离散块体的接触状态,计算块体间接触力的半弹簧接触模型.该模型将一对接触块体分为母块体及子块体,半弹簧位于母块体上,由母块体各节点缩进至各母面面内形成,目标面位于子块体上.该模型根据半弹簧与目标面... 提出了一种用于判断、描述三维离散块体的接触状态,计算块体间接触力的半弹簧接触模型.该模型将一对接触块体分为母块体及子块体,半弹簧位于母块体上,由母块体各节点缩进至各母面面内形成,目标面位于子块体上.该模型根据半弹簧与目标面的几何关系直接计算接触力,无需耗费大量时间判断两个块体的接触类型及计算两个块体的接触面积.该模型可以解决准三维条件下地质体渐进破坏的计算,将该模型应用于边坡渐进破坏分析,计算结果与实际情况相符. 展开更多
关键词 块体离散元 CDEM 接触探测 半弹簧 边坡
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动力响应约束下的结构拓扑优化设计 被引量:28
3
作者 张桥 张卫红 朱继宏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期45-51,共7页
以动力响应为性能设计指标的结构拓扑优化设计技术在航空航天和汽车工业等领域具有重要的应用价值。研究白噪声激励力作用下以结构减重为设计目标、指定位置的均方响应为约束的拓扑优化设计问题。为了消除动力学设计中易出现的局部模态... 以动力响应为性能设计指标的结构拓扑优化设计技术在航空航天和汽车工业等领域具有重要的应用价值。研究白噪声激励力作用下以结构减重为设计目标、指定位置的均方响应为约束的拓扑优化设计问题。为了消除动力学设计中易出现的局部模态现象,通过在伪密度方法中引入有理近似材料属性模型,建立设计变量和材料属性以及设计函数之间的关系。优化过程采用频域分析方法求解系统均方响应。推导均方响应的灵敏度求解表达式,并利用单元的各阶应变能和动能公式简化系统圆频率和振型的灵敏度求解格式。采用凸线性近似对偶优化算法求解优化模型。列举的3个典型拓扑优化算例验证了所提出的方法的可行性、相对优势以及解决复杂问题的可靠性。 展开更多
关键词 动力响应 拓扑优化 有理近似材料属性模型 灵敏度求解
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多自由度非线性动力方程的改进增维精细积分法 被引量:12
4
作者 葛根 王洪礼 谭建国 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期113-117,共5页
针对多自由度非线性动力方程,提出了一种改进的增维精细积分法.将非线性项当作载荷来处理,并采用增维的方法使非线性动力方程转化为形式上的齐次方程,使该齐次方程的系数矩阵具有一个定常子矩阵,避免了每一个时间步内要进行若干次矩阵... 针对多自由度非线性动力方程,提出了一种改进的增维精细积分法.将非线性项当作载荷来处理,并采用增维的方法使非线性动力方程转化为形式上的齐次方程,使该齐次方程的系数矩阵具有一个定常子矩阵,避免了每一个时间步内要进行若干次矩阵的加、乘迭代来更新指数矩阵,提高了增维精细积分法的计算效率,尤其是对大型结构的长期性态仿真效果十分明显.数值算例表明,该方法对一般的多自由度的非线性动力方程的求解具有精度高、计算速度快的特点. 展开更多
关键词 多自由度 非线性动力方程 精细积分法 增维方法 改进算法
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一类非光滑机械系统的Hopf分岔与混沌 被引量:7
5
作者 李万祥 何玮 +2 位作者 安国会 罗海玉 张远军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期114-116,共3页
通过用四阶Runge-kutta数值积分法和Poincaré映射法对系统复杂动力学现象进行的仿真,对一类简谐激振力作用下的双边不对称复杂约束系统的动力学行为进行了分析,证实单自由度含间隙系统中存在Hopf分岔,分析了系统周期运动的Hopf分... 通过用四阶Runge-kutta数值积分法和Poincaré映射法对系统复杂动力学现象进行的仿真,对一类简谐激振力作用下的双边不对称复杂约束系统的动力学行为进行了分析,证实单自由度含间隙系统中存在Hopf分岔,分析了系统周期运动的Hopf分岔以及通向混沌的拟周期道路。对其分岔与混沌行为的研究为工业实际中含间隙机械系统和冲击振动系统的优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 非光滑 周期运动 HOPF分岔 混沌
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耦合Duffing-van der Pol系统的首次穿越问题 被引量:7
6
作者 徐伟 李伟 +1 位作者 靳艳飞 赵俊锋 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期620-626,共7页
利用拟不可积Hamilton系统随机平均法,研究了高斯白噪声激励下耦合Duffing-vanderPol系统的首次穿越问题.首先给出了条件可靠性函数满足的后向Kolmogorov方程以及首次穿越时间条件矩满足的广义Pontryagin方程.然后根据这两类偏微分方程... 利用拟不可积Hamilton系统随机平均法,研究了高斯白噪声激励下耦合Duffing-vanderPol系统的首次穿越问题.首先给出了条件可靠性函数满足的后向Kolmogorov方程以及首次穿越时间条件矩满足的广义Pontryagin方程.然后根据这两类偏微分方程的边界条件和初始条件,详细分析了在外激与参激共同作用以及纯外激作用等情况下系统的可靠性与首次穿越时间的各阶矩.最后以图表形式给出了可靠性函数、首次穿越时间的概率密度以及平均首次穿越时间的数值结果. 展开更多
关键词 拟不可积Hamilton系统 可靠性函数 随机平均法 平均首次穿越时间
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计算最大Lyapunov指数的推广小数据量法 被引量:10
7
作者 张勇 陈天麒 陈滨 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期254-257,共4页
在分析常用的计算最大Lyapunov指数小数据量法的基础上,研究了混沌吸引子时间轨道的不可逆特性,提出基于后向搜索和双向搜索计算最大Lyapunov指数的推广小数据量法通用经验公式。数值仿真表明,新方法比原来仅做前向搜索的小数据量法在... 在分析常用的计算最大Lyapunov指数小数据量法的基础上,研究了混沌吸引子时间轨道的不可逆特性,提出基于后向搜索和双向搜索计算最大Lyapunov指数的推广小数据量法通用经验公式。数值仿真表明,新方法比原来仅做前向搜索的小数据量法在计算准确度和抗噪声性能上更加优越。 展开更多
关键词 小数据量法 推广算法 最大LYAPUNOV指数 混沌
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定轴转动与基础激励下梁的非线性动力学 被引量:8
8
作者 吴涛 冯志华 胡海岩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期11-16,共6页
采用 Kane方程 ,建立了含耦合的几何及惯性非线性项的定轴转动与轴向基础激励联合作用下柔性梁的非线性动力学控制方程组。该方程组不仅包含二次及三次非线性项 ,而且体现了参数激励与外激励的联合作用。运用多尺度法 ,研究了匀转速、... 采用 Kane方程 ,建立了含耦合的几何及惯性非线性项的定轴转动与轴向基础激励联合作用下柔性梁的非线性动力学控制方程组。该方程组不仅包含二次及三次非线性项 ,而且体现了参数激励与外激励的联合作用。运用多尺度法 ,研究了匀转速、顺臂安装下悬臂梁的一阶模态主参激共振与外激励 1/ 2次亚谐共振同时作用时梁的一阶近似稳态响应。结果表明 ,梁的一阶模态幅频特性将受到转速、旋转半径和激励幅值等参数变化的显著影响。 展开更多
关键词 定轴转动 基础激励 非线性动力学 主参数共激
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基于增量谐波平衡法的汽车转向系非线性动力学特性研究 被引量:7
9
作者 王威 宋玉玲 李瑰贤 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期355-360,共6页
汽车转向系的振动会导致车辆行驶不稳定,从而引发车祸。因此在考虑间隙与干摩擦非线性因素的基础上,建立了独立悬架汽车转向系振动的四自由度非线性动力学模型,对间隙分段函数采用了多项式曲线拟合;应用增量谐波平衡法和插值技术求解了... 汽车转向系的振动会导致车辆行驶不稳定,从而引发车祸。因此在考虑间隙与干摩擦非线性因素的基础上,建立了独立悬架汽车转向系振动的四自由度非线性动力学模型,对间隙分段函数采用了多项式曲线拟合;应用增量谐波平衡法和插值技术求解了多自由度强迫型非线性振动系统解的基波与超谐波成分,对其极限环幅值进行了预测,并与四阶RK法所计算的结果进行对比分析,证明了该方法的快速性与准确性;在此基础上分别分析了系统的幅频与相频特性,间隙与干摩擦因素对系统振动特性的影响;研究结果对如何消除转向系振动与其振动的非线性控制具有理论指导意义。 展开更多
关键词 汽车转向系 增量谐波平衡法 基波 超谐波 非线性动力学
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三维结构的频率拓扑优化设计 被引量:13
10
作者 杨振兴 荣见华 傅建林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期44-47,共4页
根据工程实际要求,利用频率灵敏度公式,提出了结构特性参数计算模型与三维结构优化模型的处理方案,研究了三维结构的频率拓扑优化设计方法和算法。提供的算例表明了本方法的实用性和有效性。
关键词 三维结构 渐进结构优化 频率优化
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窄带随机激励下的结构动力学拓扑优化设计 被引量:9
11
作者 杨振兴 荣见华 傅建林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期85-87,94,共4页
基于模态截断法和一些近似处理,导出了一套窄带随机均方动响应及其灵敏度公式,再根据工程实际要求,研究了静载荷和窄带随机载荷作用下结构的动力学拓扑优化设计方法和算法,提供的算例显示了本方法的合理性和有效性。
关键词 结构优化 渐进结构优化 动力学 窄带随机
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声场-结构耦合系统声压约束下板重量优化设计研究 被引量:7
12
作者 张军 兆文忠 张维英 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期568-571,共4页
为了减小振动板重量并使其振动噪声满足设计要求,基于声场-结构耦合有限元模型,提出了使结构重量最小化、满足声压约束的优化设计模型。用有限元直接法计算耦合系统的声响应及域点声压对结构设计变量的灵敏度,用可行方向法对其进行了优... 为了减小振动板重量并使其振动噪声满足设计要求,基于声场-结构耦合有限元模型,提出了使结构重量最小化、满足声压约束的优化设计模型。用有限元直接法计算耦合系统的声响应及域点声压对结构设计变量的灵敏度,用可行方向法对其进行了优化设计研究。以一矩形平板和立方体声场耦合系统为实例,以壳厚度为设计变量,给出了域点声压对结构设计变量的灵敏度、优化前和优化后声压级对比图及最优的设计变量值。经过优化设计,在1Hz^200Hz频段内域点声压最大值降低6分贝,结构重量减少1.88千克。结果表明,声压约束下结构重量最小化设计,通过对结构重量的重新分布,能同时满足结构轻量化及噪声指标的要求。 展开更多
关键词 声场-结构耦合 重量 优化 有限元 声压
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考虑横向剪切的对称圆柱正交异性层合扁球壳的热屈曲 被引量:8
13
作者 朱永安 王璠 刘人怀 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第3期263-271,共9页
研究了对称层合圆柱正交异性扁球壳在温度场和均布压力联合作用下的热屈曲问题.考虑横向剪切的影响,应用修正迭代法获得了温度场影响下的临界荷载的解析表达式,讨论了剪切刚度和温度场对临界荷载的影响.
关键词 修正迭代法 温度场 热屈曲 层合扁球壳
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车身阻尼层结构的声灵敏度分析及优化 被引量:5
14
作者 邓江华 刘献栋 +1 位作者 李兴虎 单颖春 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期54-57,64,共5页
车身多层阻尼结构的振动特性及隔吸声特性是影响车室空腔声响应的重要因素。用简化的车身模型研究车身多层结构对车内声压级的影响。通过这个模型,研究车室空腔声响应与阻尼结构之间的关系。优化阻尼层结构参数。
关键词 声学 阻尼 声响应 隔声 灵敏度分析 优化
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基于随机共振的微弱多频信号检测方法 被引量:7
15
作者 毛谦敏 林敏 郑永军 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2008年第1期86-91,共6页
根据非线性双稳系统在噪声和弱周期信号作用下对低频成分的敏感性,提出了基于随机共振的微弱多频信号检测方法.将待检测的未知频率信号与已知频率的载波信号在混频器经外差法作用后产生差频与和频两种频率成分,通过调节载波频率可使差... 根据非线性双稳系统在噪声和弱周期信号作用下对低频成分的敏感性,提出了基于随机共振的微弱多频信号检测方法.将待检测的未知频率信号与已知频率的载波信号在混频器经外差法作用后产生差频与和频两种频率成分,通过调节载波频率可使差频在零频率点附近变动,从而使得双稳系统的输出发生特征极为明显的变化,为频率检测提供可靠的检测依据.理论分析和数值仿真结果表明该方法是有效、可行的,具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 随机共振 双稳系统 微弱信号 频率检测
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基于积分本构黏弹性带的横向非线性动力学 被引量:3
16
作者 刘彦琦 张伟 +1 位作者 高美娟 杨晓丽 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期421-432,共12页
研究了黏弹性传动带在1:1内共振时的横向非平面非线性动力学特性.首先,利用Hamilton原理建立了黏弹性传动带横向非平面非线性动力学方程.然后综合应用多尺度法和Galerkin离散法对偏微分形式的动力学方程进行摄动分析,得到了四维平均方程... 研究了黏弹性传动带在1:1内共振时的横向非平面非线性动力学特性.首先,利用Hamilton原理建立了黏弹性传动带横向非平面非线性动力学方程.然后综合应用多尺度法和Galerkin离散法对偏微分形式的动力学方程进行摄动分析,得到了四维平均方程.对平均方程的稳定性进行了分析,从理论上讨论了动力系统解的稳定性变化情况.最后数值模拟结果表明黏弹性传动带系统存在混沌运动、概周期运动和周期运动. 展开更多
关键词 黏弹性传动带 非线性 横向振动 内共振 混沌
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应力和位移约束下连续结构的有效拓扑优化方法 被引量:5
17
作者 李志强 张运章 宋艳丽 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期70-75,147-148,共6页
为了解决在拥有位移与应力多个约束条件下,以减少结构重量为目标函数的拓扑优化中多约束难处理的问题,本文研究了以位移约束、应力约束、应变能约束重量最小化为目标的拓扑优化关系。通过对目标函数与约束函数的解析敏度推导,证明了它... 为了解决在拥有位移与应力多个约束条件下,以减少结构重量为目标函数的拓扑优化中多约束难处理的问题,本文研究了以位移约束、应力约束、应变能约束重量最小化为目标的拓扑优化关系。通过对目标函数与约束函数的解析敏度推导,证明了它们之间的等价性。得到的准则方程表明:在最优结构中,单元质量与该单元应变能之比等于结构总质量与结构总应变能之比。由于迭代准则方程中的各项都可以在ANSYS有限元分析中直接提取,也不必计算乘子,从而减少了优化过程中的函数调用次数,加快了优化速度。两个算例说明了该方法的简单、高效与适用性。 展开更多
关键词 位移约束 应力约束 应变能约束 伪密度 拓扑优化
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轴向运动载流导电板磁热弹性耦合动力学方程 被引量:9
18
作者 胡宇达 张金志 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期792-796,共5页
针对磁场环境中轴向运动载电流导电板磁热弹性耦合动力学建模问题进行研究.考虑几何非线性和热效应条件下,给出薄板运动的动能、应变能以及外力虚功的表达式.应用哈密顿变分原理,推得力、运动、电、磁和热效应相互作用下轴向运动导电板... 针对磁场环境中轴向运动载电流导电板磁热弹性耦合动力学建模问题进行研究.考虑几何非线性和热效应条件下,给出薄板运动的动能、应变能以及外力虚功的表达式.应用哈密顿变分原理,推得力、运动、电、磁和热效应相互作用下轴向运动导电板的非线性磁热弹性耦合振动方程.基于麦克斯韦电磁场方程,考虑相应的电磁本构关系和电磁边界条件,推得磁场环境中轴向运动载电流导电板满足的电动力学方程和所受电磁力表达式,并给出焦耳热作用下耦合形式的热传导方程.算例表明,磁场等参量对动力学系统分岔特性有明显影响.所得结果可为此类问题的进一步求解和分析提供理论参考. 展开更多
关键词 磁热弹性 薄板 轴向运动 电磁场 哈密顿原理
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轴向运动粘弹性弦线的横向非线性动力学行为 被引量:9
19
作者 陈立群 吴俊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期48-51,共4页
采用Poincaré映射和分岔图分析轴向运动黏弹性弦线横向振动的非线性动力学行为。考虑由积分型本构关系描述的黏弹性弦线,并计及微小但有限的变形导致的几何非线性,建立了系统的控制方程。应用Galerkin方法将系统控制方程截断,并通... 采用Poincaré映射和分岔图分析轴向运动黏弹性弦线横向振动的非线性动力学行为。考虑由积分型本构关系描述的黏弹性弦线,并计及微小但有限的变形导致的几何非线性,建立了系统的控制方程。应用Galerkin方法将系统控制方程截断,并通过引入辅助变量将截断后的方程转化为便于数值积分的形式。计算了弦线中点Poincaré映射对轴向张力涨落幅值、轴向运动速度、黏弹性系数和黏弹性指数的分岔图。 展开更多
关键词 轴向运动弦线 横向振动 黏弹性 非线性 分岔
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改进的小损伤结构动力学有限元建模方法 被引量:4
20
作者 闫云聚 韩莉 +1 位作者 余龙 姜节胜 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期431-434,共4页
在遗传算法或神经网络方法识别结构损伤位置和程度时,都是基于少量的在线测量的损伤结构振动响应数据和大量的模型仿真数据来实现的,因而建立高效和精确的损伤结构动力学有限元模型,以便仿真获得损伤结构的大量动力学响应数据是十分重... 在遗传算法或神经网络方法识别结构损伤位置和程度时,都是基于少量的在线测量的损伤结构振动响应数据和大量的模型仿真数据来实现的,因而建立高效和精确的损伤结构动力学有限元模型,以便仿真获得损伤结构的大量动力学响应数据是十分重要的基础前提工作。本文针对ANSYS结构分析软件在建立结构小损伤有限元动力学模型存在两个关键问题,结构损伤处直接网格划分的计算结果误差和网格节省问题,以结构损伤振动检测的实际需要为出发点,提出了建立含小损伤结构的ANSYS动力学建模技术,研究了结构局部小损伤及其位置与所在处单元刚度矩阵变化的数量关系。 展开更多
关键词 结构小损伤检测 单元刚度矩阵 有限元网格
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