混沌振动

摘要： 本文研究了中心固支,四边自由的六层非对称正交双稳态复合材料层合板(0/0/0/90/90/90)的动态跳跃现象,并展示了双稳态复合材料层合板在动态跳跃前后和过程中的非线性振动。考虑冯卡门大变形,利用Reddy三阶剪切变形理论和哈密顿原理,建立了动力学与控制方程。利用动力学与控制方程,得到了李雅普诺夫指数图、庞加莱截面图和时间历程图,分析了双稳态复合材料层合板的周期振动、概周期振动、混沌振动和动态跳跃现象。

摘要： 针对传统振动筛运动维数单一、筛分效率低、关键零部件寿命短等问题,利用混沌振动的随机性及往复非周期运动特性,将混沌振动运用于振动筛中以提高筛分效率,设计出一种冗余自由度为一的新型混沌振动筛,建立新型混沌振动筛的动力学模型,利用Lagrange法得到振动筛的振动微分方程,通过Simulink仿真分析得出其动力学特性图。对仿真结果得出的时频图、相图、Poincare映射图及Lyapunov指数图进行混沌识别,仿真表明混沌振动筛的Poincre映射图散乱且最大Lyapunov指数为正,新型混沌振动筛的运动输出为混沌振动,研究结果可为混沌振动筛的设计及运用提供了理论基础。

摘要： 针对混沌振动信号识别中,混沌特征指数计算量大、运算耗时长,难以满足实时性的要求,提出一种基于深度卷积神经网络的智能混沌识别方法.首先通过相空间重构技术,得到不同振动信号的吸引子图;在此基础上,优化设计了经典网络模型AlexNet的结构参数并进行训练;最后将改进后的模型用于混沌信号的智能识别.仿真和实测信号的结果表明,该方法是可行的,为混沌在线识别提供了有益参考.

摘要： 针对雷尔密特理论单一的激振频率只能对应一定粒径范围的骨料从而造成混凝土密实度不高的问题,建立了三偏心混沌激振器与双质体振动系统相结合的四自由度振动台力学模型,根据其在有势力和耗散力作用下的第二类Lagrange方程,推导出系统的动力学微分方程,通过Ode45(R-K)算法对振动过程进行仿真,利用得到的相轨图、Poincare图、功率谱图定性和最大Lyapunov指数定量表征振动台的振动特性,结果表明:振动台的振动为混沌振动,具有很宽的振动频率,能够对应混凝土骨料中不同粒径的共振频率.最后运用PFC 2D颗粒流分析软件对混凝土密实成型过程进行仿真验证,对比表明混沌振动台相比普通单一频率振动台混凝土密实度提高了6.32％,为工程实际中混凝土密实成型提供了理论依据.

摘要： 针对农村特殊路面状况及一车多用的特点,首次尝试在农用车上安装空气悬架,并建立该车单自由度1/4非线性空气悬架模型,利用MATLAB数值仿真方法,对模型的时间历程图、功率谱图、相图及Poincaré截面图进行分析,以揭示空气悬架振动参数变化所引起的振动形式的改变.此外,对系统可能发生混沌振动的范围进行数值仿真分析,用试验的方法对仿真分析的结果进行验证.结果表明,设计中对空气悬架参数取值不同,会严重影响农用车的振动形式及其平顺性.

摘要： 针对Lyapunov指数计算过程中,邻近点对演化难以有效刻画混沌轨道在相空间不同方向的动态特性问题,本文研究了混沌重构相空间中映射矩阵的构造方法,推导了混沌振动实测时间序列重构相空间中Lyapunov特征指数演化矩阵算法表达式,分析了轨道演化过程中切空间级联矩阵对参考点邻域的拉伸折叠作用,揭示其特征向量方向是邻域变形的方向、奇异值大小对应特征方向上邻域拉伸和压缩的大小.构造了包含映射值域和定义域的增广矩阵,通过微扰法分析了计算过程的误差.计算结果表明,应用重构演化矩阵算法能够有效提取混沌时间序列最大Lyapunov指数.设计了非线性混沌振动实验装置,证实了该方法的有效性.%The reconstruction map matrix of chaotic phase space is studied since the dynamical characteristics of the chaotic orbit at different directions are discovered by the nearest orbit ineffectively, and the formulation of Lyapunov exponent based on evolution matrices in reconstructed phase space is derived. It explains that in the process of orbit e-volution, the stretch and fold of the neighbor is the rotation operation of the cascade matrices and the fluctuation of the singular value of the reconstructed tangent space matrices. The SVD matrix of the reconstructed tangent space plays important role on the system dynamical behavior characteristic. The eigenvector direction is the deformation di-rection of the neighbor, and the stretch extent corresponds to the eigenvalue. The augmented matrix including range and definition domains is constructed, and the computation error is analyzed with perturbation. Numerical results show that the presented algorithm is useful to extract the maximal Lyapunov exponent of the chaotic time series. The experi-mental rig is designed and the Lyapunov exponent of the measured signal is computed with the method effectively.

摘要： 应用多尺度法求出了双势阱系统自由振动响应的近似解析解,分析了系统响应中慢变分量和快变分量对响应的影响.采用平均法得到了系统的幅频关系表达式,给出了振动幅值和频率调节因子之间的舌状结构曲线,揭示了系统的非线性本质特征.为了证实理论分析的正确性,利用双势阱理论设计了单端磁吸式混沌振动试验装置.研究了不同激励幅值、不同激励频率下系统的响应.观察到了系统中出现的次谐波现象、超谐波现象以及系统中周期1运动的不同模式.通过参数改变,该系统在一定频率和激励幅值条件下可以产生持续稳定的混沌振动.应用相空间重构技术重构了实测信号的奇怪吸引子图,计算了混沌信号的最大Lyapunov指数和关联维数,研究结果为混沌工程应用提供了有益参考.%The multiscale method was applied to solve the approximate analytical solution to a two-well potential system's free vibration response.The effects of fast varying components and slow varying ones in the system response on the response were analyzed.The amplitude-frequency relationship of the system was obtained with the averaging method.The tongue shape structural curve of the vibration amplitude versus the frequency regulation factor was gained,it revealed the system's nonlinear essential characteristics.To verify the theoretical results,a test rig of magnetic absorbing leaf spring based on the two-well potential theory was designed here.The response characteristics of this system subjected to different excitation amplitudes and frequencies were studied.Subharmonic phenomena,superharmonic phenomena and different modes of period-1 motion of the system were observed.Meanwhile,through changing parameters of the system,continuous and stable chaotic vibration was excited under the condition of a certain frequency and excitation amplitude.The strange attractors of the measured signals were reconstructed with the phase space reconstruction technique.The maximum Lyapunov exponent and correlation dimension number of chaotic signals were calculated.Results were beneficial to the application of chaos phenomena in engineering.

摘要： 分析了混凝土砌块振动密实成型效果的影响因素,采用端面式混沌激振器,建立了混沌振动成型机的动力学模型,并进行了动力学分析,得出混沌振动成型机具有较宽的振动频率、较高的振动加速度、振幅和振动烈度,能增加被振混凝土混合物中各种物料与物料之间碰撞和拌合的机会,并降低模具与物料之间的摩擦,提高密实性和均匀性,同时,具有对所加工的砌块原材料适应面宽等优势,最后通过实例分析验证了其有效性.

摘要： 由于采用非线性悬架的车辆通过非线性减速带时有可能产生混沌.建立考虑发动机激励的五自由度汽车悬架模型,对其以不同速度通过减速带状况进行仿真.利用车身位移的时间序列分析得到的,通过最大Lyapunov指数判断车身位移的混沌范围,为以后车辆和减速带参数的设计提供了依据.

摘要： 为了能够深入研究摩擦自振系统的振动-摩擦耦合动力学特性,建立基于LuGre摩擦模型的质体-弹簧-带摩擦自激振动系统的非线性动力学模型,使用数值仿真等技术探讨了摩擦导向系统的动力学行为,并分析了该自振系统的稳定性.结果表明:摩擦自激振动系统的运动状态会随着进给速度的不同取值而发生变化.从仿真图可以看出,系统在不同进给速度下的行为是不一样的.系统的运动形式分别为:混沌运动、粘滑运动、纯滑动振动和稳定运动,不同的运动状态之间存在一个临界值,在临界值附近运动状态会发生变化.此外,该模型的自激振动系统动力学行为中含有随机性的混沌振动现象,基于LuGre摩擦模型可以预测出比Stribeck摩擦模型速度更低时的动力学行为.

摘要： 工程结构在使用寿命周期内,各种环境因素作用会使结构的连接状态发生改变,出现滑移、松动和分离等现象。连接状态的改变会影响结构的功能性和完整性,甚至可能诱发灾难性事故。因此,有效监测和识别在役结构的连接损伤状态尤为重要。本文基于混沌动力学理论,研究了一种利用混沌振动激励和吸引子几何特征识别连接损伤状态的方法。它利用连接不同损伤状态对应对混沌激励信号不同的滤波特性,通过对利用待测结构响应信号重构的吸引子的几何特征进行分析进而提取表征连接损伤状态的特征参量,进行连接损伤状态的识别。构造了一种基于吸引子局部方差计算的特征参量,建立了特征参量的统计分析计算模型。设计了角板搭接刚架连接结构损伤识别实验,通过改变螺栓预紧力来模拟连接的损伤状态,利用上述方法对刚架连接结构的损伤状态进行了识别。结果表明:本文方法能够有效识别刚架的连接损伤状态,所提取的特征参量随损伤程度改变单调变化。

摘要： 碾压混凝土(RCC)是节省水泥、降低建造成本、缩短建设周期的简化施工模式的新技术.本文从混沌振动的宽频带与宽幅出发,论述了混沌振动的碾压机理,提出混沌振动碾压RCC新技术(CVRCC).

摘要： 目前的混沌研究主要是混沌现象的性态研究。局限于非线性系统，该文提出在多自由度线性振动系统中，固有频率相等的混沌振动响应的物理机理。文章阐述了具有相等固有频率的多自由度线性振动系统的解析解的非唯一性是系统产生混沌振动响应的根本原因。文章用Ｒｏｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ法求系统的数值解，证明系统产生了混沌振动，系统最大的李亚普诺夫指数也证明系统产生了混沌振动又研制一台混沌振动实验台，用实验证明 实产生了混沌振动，这一研究成果将在推进混沌的研究进程。

摘要： 对非线性隔振系统而言,当其参数处于特定区域时,系统可能处于混沌状态,从而在线谱激励下可以产生具有宽谱特征的混沌响应,达到消减潜艇辐射噪声线谱成分的目的.本文设计了分段隔振系统并开展试验研究,利用改进小波去噪算法和空间栅格特征提取方法对实测信号进行滤波和识别处理,试验中观察到了系统复杂的动力学行为,为混沌的工程应用提供了有益参考.

摘要： 连接结构广泛应用于工程结构中。连接结构的损伤具有小量级、局部化和非线性的特点。传统的基于振动分析的健康监测方法以模态参数、传递函数等作为损伤特征往往不能有效监测连接的损伤。本文研究了一种基于混沌振动和吸引子预测误差作为特征参量的结构健康监测方法,并实验研究了该方法在角板搭接刚架结构连接损伤监测中的应用。文中给出了特征参量计算方法、实验的过程和结果。结果表明:吸引子预测误差能对连接损伤敏感,吸引子预估计误差可以有效地监测不同的损伤状态。

摘要： 永磁同步电机的动力学特性表明在一定的条件下PMSM会呈现混沌特性行为.为了控制不良的混沌振动,设计了一个基于自适应反步法的滑模变结构非线性控制器.Matlab数字仿真表明,基于自适应反步法的滑模变结构控制器具有健全的控制性能,它能够消除混沌现象,并能把系统的跟踪误差和参数变化迅速地以指数规律收敛到零,使得系统具有较强的抗干扰性。

摘要： 通过对混沌科学的研究,开创了具有宽频带与宽幅域的振动压实新技术,我国在世界上率先研制四种具有自主知识产权的混沌振动压路机,并进行了压实试验.证明混沌振动压路机比普通振动压路机提高工效12.2﹪.其中0.75t为手扶式混沌振动压路机,10t重型混沌振动压路机正在网上销售,14t重型混沌振动压路机已用于中国高速公路开发,超重型混沌振动压路机正在制造中.

摘要： 在建立非线性转子系统碰摩模型的基础上,通过数值分析,研究一类非线性碰摩转子系统的同频、倍频、分频、拟周期和混沌振动及其出现的特点.其中揭示的振动特征对转子系统的复杂振动信号的特征提取、分析、识别具有一定的指导意义.

摘要： 为了改善机械结构的动态性能,通过在机械结构的适当位置施加闭环反馈控制装置,利用现代控制理论中的状态调节器原理,可实现对机械结构动态性能的最优控制.从而将提高现有机械结构动态性能的问题转化为最优控制问题.这对已有机械结构系统的动态性能的改善具有重要意义.

摘要： 为了改善机械结构的动态性能,通过在机械结构的适当位置施加闭环反馈控制装置,利用现代控制理论中的状态调节器原理,可实现对机械结构动态性能的最优控制.从而将提高现有机械结构动态性能的问题转化为最优控制问题.这对已有机械结构系统的动态性能的改善具有重要意义.

摘要： 本发明提供一种复合混沌运动振动结构，摆杆的一端通过铰销与机架铰接，摆杆的另一端与曲柄摇杆机构连接，以驱动摆杆以铰销为圆心摆动；筛箱通过滑套与摆杆滑动连接，筛箱通过曲柄滑块机构与机架连接，以驱动筛箱沿摆杆往复滑动。第二曲柄的一端与第二驱动轴固定连接，第二曲柄的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆杆铰接。所述的曲柄摇杆机构的结构为：第二曲柄的一端与第二驱动轴固定连接，第二曲柄的另一端与第二混沌杆的一端铰接，第二混沌杆的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆杆铰接。本发明比简谐振动具有更宽的频带，更剧烈的速度变化。振动形态可控，可根据筛分物料的特点单独进行控制，便于根据工作任务优化。

摘要： 本发明提供一种复合混沌运动振动筛，包括机架，摆杆的一端通过铰销与机架铰接，摆杆的另一端与曲柄摇杆机构连接，以驱动摆杆以铰销为圆心摆动；筛箱通过滑套与摆杆滑动连接，筛箱通过曲柄滑块机构与机架连接，以驱动筛箱沿摆杆往复滑动；曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构分别与驱动装置连接，驱动装置内设有蓄能机构。本发明具有比简谐振动更宽的频带，更剧烈的速度变化，与现有的混沌运动相比，振动形态可控，上下摆动运动和水平往复运动还可根据筛分物料的特点单独进行控制，便于根据工作任务进行选择优化。由于具有更剧烈的速度变化，为避免损伤传动机构，采用了具有储能机构的传动机构，通过储能机构吸收复合混沌运动的振动，保护电机。

摘要： 本发明涉及一种分岔及混沌分析对薄壁件铣削加工过程中工件振动系统控制的方法，方法包括：首先建立铣削加工过程中受热力耦合作用下矩形薄壁件的非线性动力学方程；然后通过Melnikov函数揭示非线性振动系统产生Smale马蹄混沌的条件；同时根据分岔及混沌分析方法对薄壁件加工过程中载荷、温度、工艺参数等变化下系统非线性动力学行为的影响规律，最终建立通过加工参数优化的薄壁件振动控制方法。本发明从建立的加工过程中工件振动系统动力学方程，运用分岔与混沌分析方法对铣削加工过程中载荷、温度、工艺参数等变化下工件振动系统的影响规律。利用混沌与分岔分析振动控制的方法可以科学的选取加工参数，从而可以有效的提高加工质量。

摘要： 本实用新型提供一种复合混沌运动振动装置，摆杆的一端通过铰销与机架铰接，摆杆的另一端与曲柄摇杆机构连接，以驱动摆杆以铰销为圆心摆动；筛箱通过滑套与摆杆滑动连接，筛箱通过曲柄滑块机构与机架连接，以驱动筛箱沿摆杆往复滑动。第二曲柄的一端与第二驱动轴固定连接，第二曲柄的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆杆铰接。所述的曲柄摇杆机构的结构为：第二曲柄的一端与第二驱动轴固定连接，第二曲柄的另一端与第二混沌杆的一端铰接，第二混沌杆的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆杆铰接。本实用新型比简谐振动具有更宽的频带，更剧烈的速度变化。振动形态可控，可根据筛分物料的特点单独进行控制，便于根据工作任务优化。

摘要： 本发明提供了一种竖直方向多自由度碰撞混沌振动系统模拟装置，包括质量块，弹簧，阻尼器，底座，碰撞块；在竖直方向上，质量块之间通过弹簧、阻尼器连接，最下方的质量块通过弹簧、阻尼器与底座连接，碰撞块安装在质量块之间或质量块与底座之间，所述质量块之间的阻尼器以及质量块与底座之间的阻尼器用一个共同的阻尼装置‑直线导轨轴承代替。本发明可模拟竖直方向多自由度动力学系统的混沌行为；并且可根据研究系统的不同相应改变混沌发生装置中的各项参数，从而模拟不同竖直方向振动冲击系统的混沌行为，为研究冲击振动系统的非线性行为带来便利。

摘要： 本发明涉及一种非线性混沌振动棒，它属于一种建筑、食品、医药等行业使用的非线性混沌振动棒。本发明主要是解决现有振动棒存在的振动激励难以全面到达物料区域、振捣不密实和搅拌不均匀的技术问题。本发明采用的技术方案是：一种非线性混沌振动棒，包括电动机、传动软轴和混沌棒头，其中：所述的电动机与传动软轴的驱动端连接，所述混沌棒头的内腔中设有转轴，所述转轴的一端固定在混沌棒头内腔的开口处，所述转轴的另一端设有偏心块，所述传动软轴的末端与转轴的固定端联接，所述混沌棒头内壁从转轴固定端到偏心块工作腔沿轴线截面的L段曲线为一段抛物线段，先设L段曲线为：g(x)＝acos(bx)+d，再验证该L段曲线是否满足偏心块达到混沌运动的临界条件。

摘要： 本发明公开了一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法，该方法包括如下步骤：建立发动机悬置系统动力学模型，并进行发动机悬置系统刚度与阻尼仿真；悬置刚度与阻尼台架试验，进行模型静态校准；建立发动机激励源，并进行悬置系统振动仿真分析；发动机悬置系统振动试验，进行发动机悬置系统动力学模型动态校准；发动机悬置系统混沌振动识别；发动机悬置系统混沌振动分解。本发明运用振动原理、试验与仿真技术，解决了现有试验与仿真方法无法进行悬置系统混沌振动识别与分解的问题，本发明的分析方法具有较高的适用性和可操作性，并能够精准识别与分解悬置系统混沌振动，为悬置系统的减振设计提供指导。

摘要： 一种能够实现混沌振动的振动压路机振动轮，它是在空心的外振动轴中，套装有内振动轴，外振动轴与内振动轴的一端之间，与一行星轮连接传动，使得内振动轴与外振动轴按一定的传动比旋转，振动的动力从外振动轴的另一端输入；由于内振动轴与外振动轴的旋转速度不同，造成振动轮体有主、次两个振动频率，而且在一个周期内任意瞬时，内振动轴与外振动轴的合偏心矩不同，从而使振动轮体的振幅在最大与最小振幅之间呈周期任意变化，即实现混沌振动。该混沌振动压路机振动轮，能够自动地实现振动轮体的主、次两个振动频率和任意振幅，以适应压实不同材料和不同铺层厚度的要求，扩大了压路机的使用范围，最大限度地提高了压实质量和工作效率。

摘要： 本实用新型公开了一种混沌振动混凝土搅拌机，属于搅拌机技术领域。一种混沌振动混凝土搅拌机，包括底座、搅拌筒、混沌激振器，所述搅拌筒安装在底座上，所述混沌激振器安装在搅拌筒上，还包括：上料架，安装在所述底座靠近搅拌筒进料口的一侧；上料斗，通过滑块滑动连接在所述上料架上，其中，所述上料斗与滑块之间转动连接；滚轮，转动连接在所述上料斗的下端两侧，且滚动在所述上料架上；本实用新型解决了现有技术中，通过人工的方式进行添加混凝土原料的问题，不仅降低了工作人员的劳动量，还提高了工作效率，实用性较高。

摘要： 本实用新型公开了一种混沌振动预制板成型装置，包括震动平台，震动平台顶部设有预制板成型模具，预制板成型模具为上部开口的矩形箱体，以左部模板模块为例，左部模板模块包括竖直布置的左模板，左模板右侧面固定有竖直布置的下沉块导轨，下沉块导轨右侧面设有下沉块，挤压块底部为负重块顶部为挤压块斜面，挤压块底部固定设有挤压块导轨，挤压块导轨底部与震动平台顶面固定连接，震动平台底部左部、右部相对位置各设有一个凹槽，凹槽内设有顶部缓冲垫，顶部缓冲垫底部设有立柱，立柱底部设有底部缓冲垫，震动平台底面相对位置设有多个混沌激振器。本实用新型的有益效果为：仅能产生混沌震动提高预制板强度，而且模具结构具有防震功能。