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作者:朱喜锋;史文鑫;马成;
单位:兰州交通大学机电工程学院;
摘要:在实际机械系统中,构件间的配合间隙和运动约束往往会引起碰撞振动现象。碰撞振动会减少设备使用寿命,甚至导致设备损坏,因此含间隙机械振动系统动力学是机械工程领域的研究热点。研究了一类双侧非线性弹簧约束下的两自由度含间隙碰撞振动系统的力学模型,采用多参数协同仿真法得到了系统在不同参数域下周期运动的分布规律,及在某一关键参数发生改变时系统周期运动的变化规律。通过绘制系统的分岔图和相图,揭示了随着激振频率ω减小,系统周期运动的相互转迁规律。发现1-p-q周期运动通过擦边分岔转迁为1-(p+1)-(q+1)周期运动,并在相邻的周期运动分岔边界上夹杂n-(p+1)-(q+1)亚谐冲击运动、不对称的周期运动以及混沌运动;当碰撞次数p、q足够大时,系统呈现颤碰特性。最后利用简单的电子元件设计了一种与力学模型等效的电子电路,通过调节电子元件的参数可快速得到系统的相图。等效电路得到的结果与数值仿真得到的结果相一致,验证了数值仿真结果的正确性,为非线性动力学的研究提供了一种更加便捷的方法。
关键词:冲击振动;;分岔;;颤碰运动;;等效电路
基金资助:太原市“双百攻关”行动项目(2024TYJB0116)