基于ANSYS/Workbench流固耦合输液波纹管的模态分析

以折弯式波纹管为例,分析了流固耦合对输液管道动力学特性的影响。首先应用Pro/E和ANSYS Workbench对结构形状复杂的波纹管道进行了几何建模,通过Pro/E和ANSYS软件的无缝连接功能,在ANSYS中可以得到无损坏的波纹管模型。再利用ANSYS ICEM网格划分技术对流体和波纹管道进行六面体网格划分,得到高精度的有限元模型。最后数值分析了流固耦合作用对波纹管固有频率的影响,比较空管道、有流固耦合作用的管道、无流固耦合作用的管道三种情况下的模态,为管道振动的控制提供了重要的动力学依据。

基于ANSYS Workbench的输液管道系统振动控制仿真研究

以折弯式管道为例研究了输液管道系统的振动控制。首先,建立了输液管道系统的运动方程,但由于方程在离散过程中结构矩阵和流体矩阵的数值计算量过大,在计算过程中常出现溢出错误,因此使用模态缩减法简化矩阵以便于进行计算;其次,在高频振荡流体载荷的作用下,利用ANSYS Workbench的双向隐式迭代法计算管道系统的动力学特性;最后,建立带有节流孔板的管道系统有限元模型,研究了节流孔板对系统振动的抑制作用。计算结果表明节流孔板对输液管道系统的振动控制是非常有效的。

基于Ansys的输液管道系统的振动控制分析

以折弯式管道为例,研究输液管道系统的振动控制。首先,建立适用于数值分析的输液管道系统的运动方程,并给出流固边界条件。应用伽辽金法将运动方程转化成其在状态空间下的全耦合有限元方程。使用模态缩减法解决在求解全耦合方程时所产生的溢出错误;其次,在高频振荡流体载荷的作用下,数值分析系统的动力学特性;最后,研究节流孔板对系统振动的抑制作用。结果表明节流孔板对加快管内流场的稳定和抑制管道系统的振动是非常有效的。

一类含间隙滞回动力系统周期运动和分岔

以振动破碎机为工程背景,研究一类含间隙滞回动力系统的动力学行为。首先根据三角型滞回特性确定恢复力拐点的数值计算方法,然后数值分析该类系统的周期运动和分岔。计算结果表明间隙是一个敏感动力学参数,随着间隙大小的改变,系统的动力学行为也随之发生复杂的变化。另外,在某一频率比范围内,系统具有同一周期不同相轨迹的运动轨道,这种运动的复杂性会直接影响破碎机的破碎效率。

不变流形法对动力系统的混沌控制

以Duffing振子为例,研究了非线性动力系统的混沌控制问题。首先应用不变流形方法确定了控制策略,得到了控制函数。为了避免使之计算中的奇异性的产生,施加控制函数u(t)需要满足一定条件,即当混沌轨道进入到不变流形的小邻域内的时候,开始施加控制。选择不同的小邻域,可以将混沌控制到不同的周期轨道上。数值计算验证理论分析的结果。另外,该方法与其他的控制方法相比较,有操作简单、方便、易于操作的特点。

汽车吸能盒的结构优化设计

汽车吸能盒的优化设计是汽车领域内的重要研究内容之一,由于传统优化设计方法存在诸多缺陷,难以完成对吸能盒结构的多目标优化设计。以某车型防撞梁和吸能盒为模型,通过ANSYS完成了该模型的碰撞数值仿真计算。基于计算结果构建了以吸能盒结构参数为变量,以碰撞中能量吸收量、最大加速、防撞梁侵入量和吸能盒质量为目标量的代理模型。应用非支配排序遗传算法,对吸能盒的结构参数进行了多目标优化计算,为吸能盒结构的优化设计提供了合理的理论依据。

Bonhoeffer-van der Pol方程中双吸引子的混沌控制

基于延时反馈混沌控制方法和相空间压缩法,提出一种改进的延时反馈混沌控制方法。该方法不仅可用于单个吸引子混沌系统的控制,而且由于克服了Pyragas控制方法的不能简便地将混沌系统稳定到嵌入在不同混沌吸引子内周期轨道的不足,也可以用于多个混沌吸引子混沌系统的控制。以Bonhoeffer-van der Pol系统为例,数值验证此改进方法用于两个混沌吸引子系统控制的有效性,结果表明,在延时反馈控制中增加适当的相空间限制器,可以快捷地将系统稳定在期望的周期轨道上。

Bonhoeffer-van der Pol方程的混沌控制

基于延时反馈混沌控制方法和相空间压缩法,提出了一种改进的延时控制方法,即:将空间压缩作为系统状态变量的一种约束施加到延时反馈混沌控制中.以Bonhoeffer-vanderPol系统为例,数值验证了此改进方法的有效性.结果表明:对于具有单个吸引子的混沌系统,此方法可以将混沌系统很快控制到一个期望的周期轨道上,与原始的延时反馈方法相比减少了恢复时间.对于具有多个混沌吸引子的系统,通过增加适当的相空间限制器,可以快捷地将系统稳定在嵌入于不同混沌吸引子中的期望周期轨道上.

一类含平方、立方非线性项1:2内共振两自由度系统的全局分岔

研究了一类含平方、立方非线性项的两自由度系统的全局分岔。首先应用多尺度法求解其平均方程 ,然后通过一系列变换得到一个近似可积的两自由度系统。应用能量 相位准则 ,确定了在哈密顿共振时Silnikov轨道存在的条件。通过数值计算验证了此条件。

一类参数不确定Rossler系统的自适应反推混沌控制

以一类参数不确定Rossler系统为例,研究了自适应混沌控制器的设计方法。首先基于自适应反推控制思想,对单个控制器进行了设计;其次基于Lyapunov函数,对2个控制器进行了设计。数值分析结果表明2种设计方法均能有效地对系统参数未知的混沌系统进行控制。

载荷角度和桩直径对中切牙桩核冠修复影响的应力分析

目的研究不同方向的载荷状态下不同直径桩核冠修复中切牙的应力分布情况。方法应用图像逆向工程技术和Pro/E软件得到中切牙的数字模型,利用Ansys Workbench有限元分析软件对模型进行应力分析,以静载荷方式施加于在切中1/3交界线的中点处,加载方向与牙长轴呈30°、45°、60°。结果通过对主应力与等效应力的分析比较得到,随着加载方向与牙长轴夹角度数的增大,牙冠、内核、桩、粘结剂、牙根和牙周膜等组成结构的最大应力值均呈现逐渐增大的变化趋势。随着桩直径的增大剩余牙本质上等效应力峰值呈现先减小后增大的变化趋势。结论针对临床中直径为1.9 mm、1.5 mm和1.3 mm的三种桩而言,直径为1.5 mm的桩能使核桩冠的应力分布趋于合理。

一种改进的延时反馈混沌控制方法

基于Pyragas延时反馈混沌控制方法和相空间压缩法（限制器），提出了一种改进的延时控制方法，即将空间压缩作为系统状态变量的一种约束施加到延时反馈混沌控制中。以Roessler系统为例数值验证了此方法。结果表明此方法可以将混沌系统很快控制到一个期望的周期轨道上，与原始的延时反馈方法相比缩短了控制时间。

周期分岔解的鲁棒控制

根据C＿L方法,可以得到非线性动力系统的分岔方程和拓扑分岔图· 根据得到的分岔图,结合控制理论,提出了周期解的鲁棒控制方法· 该方法将运动模式控制到目标模式· 由于该方法对控制器的参数没有严格的控制。

1:2内共振Hopf-Hopf系统的多脉冲跳跃轨道和同宿树

根据能量差函数、能量序列以及脉冲序列 ,研究 1:2两自由度系统在哈密顿摄动和非哈密顿摄动情况下的多脉冲跳跃轨道和同宿树。研究表明在无阻尼情况 ,存在多脉冲Smale马蹄型 ;在有阻尼情况 ,在简约耗散系统中两个不稳定平衡点之间存在着多脉冲跳跃异宿轨道。在两种情况下存在着描述多脉冲解反复分岔的同宿树。

反馈信号的滞后对混沌控制的影响

针对Pyragas延时反馈控制方法和自适应延时反馈控制方法 ,研究反馈信号滞后对混沌控制效果的影响。以信号滞后时间τ0 作为分岔参数 ,得到控制系统状态变量对τ0 的分岔图 ,该图表明信号滞后对两种混沌控制方法的控制效果均有不同程度的影响。与Pyragas延时反馈控制方法相比 ,自适应延时反馈控制方法具有较强的鲁棒性。另外 ,该方法能够在较短的时间内将混沌系统稳定在期望的周期轨道上。

滑动轴承转子系统非线性动力学稳定性研究

采用多尺度法研究了滑动轴承刚性平衡转子系统临界点的稳定性。研究发现 ,滑动轴承在其线性失稳转速上发生Hopf分岔 ,系统是发生超临界Hopf分岔还是亚临界Hopf分岔取决于系统参数的设计。给出了通用的公式和程序 。

滑动轴承不平衡弹性转子系统周期运动的稳定性

利用快速 Galerkin方法 ,结合 Floquet理论 ,在较大的参数范围内研究了滑动轴承不平衡弹性转子系统周期运动的稳定性并进行了数值模拟 .研究发现 ,考虑转子弹性后 ,较小的不平衡量使得转子刚性较大的系统 Hopf分岔提前 ,而使得转子刚性较小的系统 Hopf分岔滞后 .系统刚性不同使得倍周期分岔形状发生了很大的变化 ,从而使得系统在参数空间的失稳途径不同 .在较小的不平衡量范围内 ,随着转速的增大 ,转子刚性较大的系统失稳方式有两种 ,而转子刚性较小的系统失稳方式只有其中一种 .在较大的不平衡量的范围内 ,无论转子刚性大小 ,系统失稳方式相同 .

自适应延时反馈控制混沌方法

基于延时反馈控制方法和可测状态变量周期信号的特征,提出了一种自适应延时反馈混沌控制的新方法。应用时仅需要给定延时时间和信号增益的任意初值即可,避免了事先确定此类控制参数的繁琐过程。通过对Rossler系统和两自由度机翼系统混沌控制的数值研究,结果表明无论对系统的状态变量的摄动,还是对系统参数的摄动,该方法均能有效将混沌状态控制到期望的周期状态,并且缩短了控制时间。

下颌骨应力分布的三维有限元分析

本文用三维有限元方法建立了人类下颌骨的力学模型,采用双侧下颌角加力,模拟了前牙及后牙咬合,对下颌骨的应力分布进行了计算分析。结果表明:应力在下颌骨下缘及牙槽嵴处明显,下颌内侧面应力改变较下颌外侧面明显。

周期激励Stuart-Landau方程的某些动力学行为

研究了周期激励Stuart＿Landau方程的锁频周期解· 利用奇异性理论分别研究了这些解关于外部激励振幅和频率的分岔行为· 结果表明:关于外部激励振幅的普适开折具有余维3,在某些条件下,得到了转迁集及分岔图· 另外还证明:关于频率的分岔问题具有无穷余维,因此该情形下的动力学分岔行为非常复杂· 发现了一些新的动力学现象。