C-L方法及其在工程非线性动力学问题中的应用

C_L方法可以揭示非线性振动系统的分岔特性 ,它结合对称性和奇异性理论并将Liapunov_Schmidt(简称LS)约化方法推广到非自治系统· 作为应用实例 。

多自由度裂纹转子系统非线性动力学特性分析

大型旋转机械转轴裂纹具有复杂的高维非线性特征,由此产生的机械故障时有发生。根据航空发动机低压转子系统,利用拉格朗日原理建立了具有26个自由度的含有裂纹故障的高维非线性动力学模型。引进改进的POD方法成功将该系统降为具有两个自由度含有特征的低维非线性系统。数值模拟结果显示降维系统具有与原系统一致的非线性动力学特征,表明本方法对解决高维非线性问题具有较好的有效性。此外,还利用C-L方法对其进行分岔分析,讨论了系统参数与系统动态行为之间的关系,得到了裂纹转子各种不同分岔模式,得到了裂纹二分之一亚谐共振条件下的非线性动力学特性,准确反映了裂纹转子的动力学特征。

多自由度碰磨转子系统非线性动力学特性分析

大型旋转机械转子、静碰摩故障具有高维非线性特征,由此产生的机械故障时有发生.根据某航空发动机转子,考虑非对称圆盘的陀螺力矩效应条件下,利用拉格朗日原理建立8个自由度弹性支撑转子系统的碰磨动力学模型.研究表明,当系统发生碰磨时,其幅频特性有明显变化;引进改进的POD方法成功将具有碰磨故障的系统降维为具有两个自由度低维非线性系统.数值模拟结果显示降维系统具有与原系统一致的非线性动力学特征,表明本方法对解决高维非线性问题具有较好的有效性.此外,还利用C-L方法对其进行分岔分析,讨论了系统参数与系统动态行为之间的关系,得到了含碰磨故障转子各种不同分岔模式,准确反映了碰磨转子的动力学特征.

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。

一类电力系统的分岔和奇异性分析

研究了单机无穷大电力系统在外部周期性负荷扰动作用下的非线性动力学行为:运用多尺度法分析了单机无穷大系统主共振的解析解及其稳定性,根据系统的分岔方程,运用C-L方法分析了主共振响应在不同系统参数下的不同分岔模式,研究表明该系统的不同分岔模式与其运行参数和结构参数有密切联系;数值仿真表明随着激励幅值的变化,该系统具有由倍周期分岔通往混沌直至增幅振荡失步的丰富动力学行为,从而为电力系统中同步发电机的同步运行、振荡失步提供理论指导。

非线性动力学理论及其在机械系统中应用的若干进展

非线性动力学的理论及其工程应用是非线性科学研究的前沿和热点,应用非线性动力学的理论揭示事物动态过程现象的本质和机理,进行自主性原始创新,具有十分重大的理论和应用价值,在科学与工程中具有广阔的应用前景。综述非线性动力学基础理论方面的近期研究成果及其在机械系统中应用的研究进展。理论研究方面主要涉及揭示非线性动力系统周期分岔解与系统结构参数之间关系的C-L方法、高余维分岔的普适分类、高余维非对称分岔的普适开折、约束分岔的分类、计算非线性自治系统正规形的直接方法、计算非线性非自治系统正规形的复内积平均法以及高维非线性系统的降维方法等。应用方面主要涉及大型旋转机械非线性转子系统的失稳机理、分岔解与混沌运动、故障诊断及其综合治理技术;冲击振动机械的稳定性、Hopf分岔、亚谐分岔、余维二分岔和混沌运动;大型共振筛的非线性振动及其动力学设计方法等。

不畏浮云遮望眼 开花结果倚学研——记我国工程非线性动力学专家陈予恕院士

党的十八大报告把“实施创新驱动发展战略”放在加快转变经济发展方式部署的突出位置，这无疑需要培养大批高水平的工程科技人才。陈予恕院士是我国工程非线性动力学专家。他首次提出了非线性振动系统周期解分岔理论方法，被国际同行誉为“C－L方法”。

一类非光滑多自由度系统内共振情况的分岔特性

以双质体共振筛为模型,讨论此类非光滑多自由度系统在内共振情况下的分岔特性。对系统的分段线性函数采用多项式拟合的方法,应用复内积平均法得到内共振情况下的分岔方程,并应用C L(Chen Langford)方法对之进行奇异性分析,得到多种分岔模式。理论和数值结果一致。在给定系统参数一定数值的情况下,发现不同于主共振的由组合共振引起的共振现象。本文结果可为此类系统的参数优化和故障诊断提供理论指导。