FRM的非线性动力学模型及数值仿真(英文)

在一杆模型基础上，给出了二杆的非线性动力学模型，并对上述模型进行了数值仿真，结果满意。

手机成瘾动力学模型的定性分析

根据手机用户不同群体之间的人员转移关系,文章构建了一个手机成瘾动力学模型.首先,计算了模型的基本再生数和两个平衡点.其次,证明了在一定条件下,非负平衡点和唯一正平衡点是全局渐近稳定的.最后,用数值算例验证了相关结论的正确性.

低阶混沌电路非线性动力学特性的数学模型与仿真

基于电路建模及数值计算仿真对二阶非自治混沌电路、三阶蔡氏电路进行了详尽的研究 ,研究结果说明电路的数学模型的有效性。

地壳演化和变形的非线性动力学:1模型和数值模拟方法

综合考虑多因素和多过程间的耦合与反馈作用,建立了地壳演化与变形的综合的非线性动力学模型.通过建立岩石结构动力学将变形与岩性耦合起来;采用递增应力流变学方法将弹性、塑性、断裂变形结合并与流体和化学耦合起来.采用有限元和改进的Lagrangian方法求解动力学方程组,编写了模拟程序.应用该模型和程序可对不同尺度区域的地壳演化和变形的动力学过程进行1-3维数值模拟,并可应用于很多相关领域的研究.

一个新的非线性迟滞隔振系统动力学模型

提出了一个新的非线性迟滞隔振系统的动力学模型,并导出了系统动力学模型的实用表达式。该模型由非线性刚度和非线性阻尼构造,迟滞非线性阻尼力被表示为位移的函数,从而使数值计算变得简单易行,试验中的测量工作减少。模型中的各个参数物理意义明晰,各阶刚度系数能很好地反映系统中存在的线性和非线性特性,而阻尼函数能很好地反映系统的迟滞和耗能特性,运用阻尼函数还可对隔振系统中可能存在的干摩擦阻尼、粘性阻尼及高阶阻尼等各种阻尼成分进行有效的识别。

非线性耦合油气悬架系统动力学建模与仿真研究

针对某型工程车辆的油气悬架系统,确定了含非线性刚度和阻尼的油气悬架和轮胎的数学模型,并根据虚位移原理推导了油气悬架恢复力和轮胎恢复力之间关系的解析表达式。结合工程实际,基于有限元动力学方法,采用连接单元来模拟非线性刚度和阻尼特性,建立了油气悬架和轮胎耦合的非线性悬架系统动力学模型,并通过施加正弦载荷、冲击载荷和阶跃载荷,揭示了油气悬架系统的特性。该方法为同类型悬架系统动力学建模提供了借鉴,结果为悬架系统和汽车系统动力学的研究提供了参考。

钻头钻柱系统非线性耦合动力学仿真

本文在分析钻头—岩石互作用力的基础上 ,建立了考虑钻头钻柱纵向、横向和扭转相互耦合的系统非线性动力学模型 ,对具体钻头系统进行了仿真。仿真结果表明 ,由于钻头的扭转振动 ,使其顶部的扭矩发生变化 ,并有一定规律性 ,相对来说较为平缓 ,但有时有负扭矩出现。钻头在井底作无规律的横向振动 。

汽车线性与非线性乘坐动力学建模与仿真研究

在建立4自由度半车线性与非线性数学模型的基础上，选择半圆形凸起、波形路面为离散事件激励进行仿真。结果表明，两者的误差在较大的范围内变化，只有当路面激励状况在特定的工作点附近变化时，线性模型才可较精确地代替非线性模型。国内路面状况比较复杂，如果采用线性模型进行乘坐动力学系统的参数设计，采用非线性模型在不同路况下进行仿真是必要的。

地铁车辆连挂冲击非线性动力学模型

在考虑车钩缓冲器非线性刚度和阻尼、车辆轮轨之间摩擦力的情况下,建立编组列车连挂冲击的非线性模型。根据试验结果,确定了缓冲器的非线性刚度和阻尼,并将数值仿真结果与试验结果进行比较,证明了模型的正确性。使用数值仿真方法,分别研究六车编组、二车编组列车的连挂冲击特性。研究结果表明,车辆连挂碰撞时,冲击分界面处的缓冲器的冲击力、压缩行程最大;不同数量的车辆编组碰撞冲击时,最大冲击力不但存在差异,而且,缓冲器的压缩行程、吸收的能量也不相同;距离冲击分界面较远的车辆之间,可以配置容量较小的缓冲器。

聚合物绝缘空间电荷动力学的理论模型与数值仿真研究进展

强电场下聚合物空间电荷动力学过程的物理机制、实验观测及其与电气绝缘特性的关联是高电压绝缘领域的研究热点之一。目前,空间电荷测量技术的信号质量、空间分辨率与测量速度难以满足实际工程需求,而空间电荷动力学数值仿真能提供实验难以获得的数据以及发现规律,判定起主导作用的经典电导模型,有助于揭示绝缘老化机理、指导产品设计、预测服役寿命。该文首先介绍聚合物绝缘空间电荷动力学的基本理论和数学方程的一般形式,梳理2种典型绝缘结构的空间电荷仿真模型,并述评常用数值算法的特点。其次,介绍空间电荷数值仿真在基础电气性能表征、空间电荷包现象模拟以及电树枝老化特性阐释的初步应用。最后,针对空间电荷动力学模型算法的完善、微观材料参数的提取、多尺度仿真路线的提出、大尺寸和多层介质空间电荷的测量问题进行了展望。

单边约束动力学模型数值仿真中的误差修正方法

针对接触、碰撞等单边约束动力学模型数值仿真中存在的计算误差及约束违约问题,提出了一种误差投影修正方法进行补偿。在利用线性规划模型刻画单边约束动力学行为的基础上,建立了描述接触和碰撞问题的混合线性互补动力学模型,推导出该动力学模型的数值仿真方法。为了减少数值仿真过程中的计算误差以及由此引起的约束违约现象,以双边约束方程为基础,建立一种投影修正算法来修正动力学方程数值求解中的位置和速度误差,进而提高单边约束动力学模型的数值求解精度。通过一个算例验证了修正算法的有效性,结果表明该修正方法能够有效地提高单边约束动力学模型数值仿真的精度。

球场观众暴力的动力学模型与数值仿真方法研究

弥补了思辨式、问卷调查、统计分析等方法对球场观众暴力研究的"静态"刻画,采用"动态"的动力学方法和数值仿真方法刻画了球场观众暴力的演化规律。以足球为例,建立了描述无观众首领和有观众首领两种情景下球场观众暴力演化规律的动力学模型和预测球场观众暴力发生趋势的动力学传播模型。结果显示,球场观众暴力个体间的凝聚力不强;虽然有观众首领领导的球场观众暴力的发生需要时间长,但破坏性大;有文明看球教育和警察与安保人员的威慑时,发生球场观众暴力的概率会大大降低。根据仿真结果相应给出如下建议:入场前对球场观众进行文明看球教育,并根据球场观众和足球流氓的数量安排警察和安保人员;发生球场观众暴力时,对待不同类型的球场观众实施分而治之策略;建立足球流氓档案,实时跟踪观察足球流氓观球情绪,必要时对其采取隔离措施;加强安保人员、警察与球场观众间对话,加深对足球文化理解。研究方法上的创新和相应的研究结果对理解、预防和遏制发生球场观众暴力具有重要的理论指导意义和应用价值。

超磁致伸缩换能器的磁滞非线性动力学仿真

在超磁致伸缩材料输出端位移假设的基础上,建立了以输出顶杆为研究对象、考虑材料内部磁滞非线性及预压弹簧特性的超磁致伸缩换能器非线性动力学模型;并将Simulink仿真系统应用到超磁致伸缩换能器系统动力学仿真中.仿真结果表明:换能器模型系统为稳定周期运动系统,并具有滞回非线性特性;弹簧非线性项中的平方项是影响换能器模型系统的主要因素.经验证,数值计算结果与文献给出的试验测试结果吻合较好.

证券市场非线性动力学模型及其模拟分析

本文基于行为金融学和非线性科学的理论框架,在Brock和Hommes(1997,1998)工作的基础上,引入噪声交易者、信息传播速度、涨跌停板和做空机制,在理论上比较全面地阐述了证券价格动态行为的内在机制,建立了证券市场非线性动力学模型。同时进行数值模拟分析,分析影响价格波动的因素。模拟结果显示:噪声水平越高,噪声信息传播速度越快以及卖空机制都会加剧股票价格的波动;而基础值信息传播速度越快以及买空机制则会平抑股票价格的波动。基于模拟结果,笔者从证券市场的交易机制、监管机制以及投资者的角度给出政策建议。

兔嗅觉系统非线性动力学研究——混沌仿真的数学基础

本文从仿真的角度讨论了Fteeman的嗅觉数学模型中的 (1)过渡过程与似稳态的差别 ;(2 )在不同输入时用系统二维混沌图进行的分类原则 ;(3)初值不同对二维混沌图的影响 ;(4)当步长减小时系统误差不但不减小反而增加的现象。以上所述都是以Freeman模型的数学解为基础用计算机混沌形态图作出的 ,因而本文可以看作混沌仿真的数学基础。

印刷机械传动系统动力学一般模型的建立及其数值仿真

振动是印刷机械中一个比较严重的问题。为了避免振动 ,通过动力学建模和工作过程仿真准确描述系统特征及动力学特性是非常必要的。本文针对一个典型的印刷机械传动系统 ,用一种新的方法模拟扭转振动 ,估算了系统固有频率及主振型 ,并对振动响应和动力学载荷因子进行了预测。

架空线路风偏计算的多刚体动力学模型及其分析

为准确高效地计算架空线路动态风偏位移响应,进而预防风偏闪络事故发生,结合架空线路风偏摆动的运动特征,考虑绝缘子串中各个绝缘子的相对运动,采用多个刚杆与扭转弹簧相互连接模拟架空导线,根据风偏变形的力学关系与能量守恒原则,建立了连续档架空线路风偏位移响应的多刚体模型与动力学方程;通过量纲分析与相似理论构建物理仿真模型的风洞实验,验证多刚体模型的准确性;通过对工程实例进行数值仿真分析,并比较多刚体模型与通用软件有限元模型的运算时间,验证多刚体模型的高效性。研究结果表明:连续档架空线路的风偏多刚体动力学模型可以有效展现各个绝缘子串与各档导线的动态风偏响应规律,计算精度能够满足工程使用需求,计算效率优于有限元模型。

直动型溢流阀非线性动力学行为研究

针对溢流阀阀芯震颤导致液压系统产生非线性振动问题,建立了溢流阀非线性动力学模型,利用MATLAB/Simulink进行了数值仿真。研究了受自身结构参数和外部主要因素影响下溢流阀的非线性动力学行为。研究结果表明,对溢流阀非线性动力学行为进行研究能够发现系统参数对溢流阀动态特性的影响规律,对优化溢流阀的结构参数、提高溢流阀运行的稳定性、防止液压系统产生自激振荡有重要的理论指导意义和工程实际意义。

刚-柔耦合多体系统动力学建模与数值仿真

柔性多体系统动力学传统的混合坐标建模方法忽略了变形位移的高次耦合变形量 ,是一种零次近似方法 [1 ] ,其适用范围受到限制。本文以中心刚体、柔性梁及末端质量组成的刚柔耦合系统为对象 ,考虑了有粘性阻尼及风阻的情况。在柔性梁的纵向变形位移中计及了横向位移引起的轴向变形 ,并采用有限元方法和 Hamilton变分原理导出了系统的刚柔耦合一次近似的动力学方程。该方程充分计及了中心刚体的大范围运动与柔性梁的弹性变形运动的相互耦合 ,并采用一致的方法引入了阻尼因素。文中最后提供了一个比“动力刚化”问题更具有一般性的仿真计算反例 ,进一步说明了零次近似方法在处理某些刚 -柔耦合动力学问题时的缺陷 。

空间飞行器对接动力学的数值仿真研究

建立了有内导向瓣周边式对接机构的两空间飞行器对接过程中捕获阶段和缓冲阶段的对接动力学数学模型，进行了数值仿真．通过仿真计算可以验证缓冲系统的设计参数及对接策略，得到对接机构的相对位移和转角、缓冲系统的位移和转角、相互作用力等参数，从而可较全面地了解对接动力学过程，为缓冲系统的设计打下一个可信的基础．