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多频激励信号产生高效合成射流的数值研究

Acta Mechanica Sinica 2022年第1期38卷 70-80页

作者：陆逸然王将升王晋军 Key Laboralory of Fluid Mechanics(Bejjing University of Aeronautics and Astronautics) Ministry of EducationBejing 100191China

通过二维模拟研究了由基本正弦波和叠加高频信号组成的多频激励信号产生的合成射流、在冲程长度比L和雷诺数Re_(U0),不变的情况下,详细研究了高频信号的频率和振幅在净水环境中合成射流的影响.研究结果表明,随着高频信号的叠加,合成射... 详细信息

通过二维模拟研究了由基本正弦波和叠加高频信号组成的多频激励信号产生的合成射流、在冲程长度比L和雷诺数Re_(U0),不变的情况下,详细研究了高频信号的频率和振幅在净水环境中合成射流的影响.研究结果表明,随着高频信号的叠加,合成射流诱导产生的涡对强度和运动速度均有所增大.涡对向下游传播的距离也有所增加.因此,合成射流的卷吸作用也会增强.当频率比(定义为叠加信号频率与基本信号频率之间的比率)固定在f^(+)=2时达到最优.在这个最佳频率比下,射流卷吸作用随高频信号的幅值单调增加.

关键词：信号频率多频激励信号产生合成射流高频信号最佳频率二维模拟射流卷吸

多频激励下添加线性振子磁悬浮能量采集系统建模及其输出功率影响参数分析

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振动与冲击 2018年第17期37卷 225-229页

作者：王祖尧丁虎陈立群浙江科技学院理学院杭州310023 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学力学系上海200444

研究了通过添加线性振子的磁悬浮非线性能量器采集系统在多频激励下的非线性动力学。通过结合运用谐波平衡法和弧长延伸法,近似解析分析能量采集系统在多频激励下中间磁铁的平均功率辐频响应。并通过直接数值方法验证解析结果。研究结... 详细信息

研究了通过添加线性振子的磁悬浮非线性能量器采集系统在多频激励下的非线性动力学。通过结合运用谐波平衡法和弧长延伸法,近似解析分析能量采集系统在多频激励下中间磁铁的平均功率辐频响应。并通过直接数值方法验证解析结果。研究结果表明,这种磁悬浮能量采集器在质量比增大时,中间磁铁的平均功率幅频响应的共振峰由两个变为四个共振峰,振幅变小,但共振峰的带宽变宽。另外,通过系统参数分析发现,调节系统参数阻尼比和耦合系数,可以优化共振峰的强度和带宽的宽度,以达到增强振动能量采集效果的目的。

关键词：非线性多频激励磁悬浮能量采集谐波平衡

多频激励下悬索非线性共振特性受温度影响分析

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应用力学学报 2019年第6期36卷 1435-1441,I0012页

作者：黄超辉赵珧冰华侨大学土木工程学院

推导了考虑温度变化影响的悬索非线性运动微分方程,利用Galerkin法得到离散后的多自由度方程;考虑一阶正对称模态,以悬索同时发生主共振和1/3阶次谐波共振为例,利用多尺度法求解幅频响应方程组,并判断稳态解的稳定性;选取三组垂跨比及... 详细信息

推导了考虑温度变化影响的悬索非线性运动微分方程,利用Galerkin法得到离散后的多自由度方程;考虑一阶正对称模态,以悬索同时发生主共振和1/3阶次谐波共振为例,利用多尺度法求解幅频响应方程组,并判断稳态解的稳定性;选取三组垂跨比及两组温度变化,基于幅频响应曲线和调谐相位曲线,探究温度变化影响下的主/次谐波联合共振响应。数值算例结果表明:主/次谐波联合共振时,系统响应变得更加复杂,同时展现出主共振和次谐波共振响应特性;温度变化会定性和定量地改变联合共振特性,改变系统振动的软/硬弹簧特性及程度;联合共振响应的幅值大小、相位和共振区间与温度变化密切相关;相同温度变化对联合共振响应的幅值和相位影响有差异,通过研究联合共振响应的相位,可以区分系统的多个稳态解。

关键词：悬索温度变化多频激励多尺度法联合共振调谐相位曲线

多频激励局部非线性系统响应求解的降维增量谐波平衡法

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振动工程学报 2015年第5期28卷 741-747页

作者：姚红良王重阳王帆闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

针对传统增量谐波平衡法求解多频激励局部非线性系统周期响应耗时太长的问题,提出了降维增量谐波平衡方法。首先通过谐波平衡理论分析了多频激励局部非线性系统响应中各自由度各次谐波的定量对比关系,并且根据该定量对比关系使系统的维... 详细信息

针对传统增量谐波平衡法求解多频激励局部非线性系统周期响应耗时太长的问题,提出了降维增量谐波平衡方法。首先通过谐波平衡理论分析了多频激励局部非线性系统响应中各自由度各次谐波的定量对比关系,并且根据该定量对比关系使系统的维数降至与非线性自由度个数相同;其次针对降维后的复数非线性系统推导了多频增量谐波平衡法,以及原系统各自由度各阶响应的还原方法;最后利用双频激励局部非线性悬臂梁系统进行了所提方法的精度和效率验证。结果表明:该方法的精度与传统方法一致,但是在局部非线性自由度较少时其效率远高于传统方法。

关键词：局部非线性周期响应多频激励增量谐波平衡法降维

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经由脉冲式爆炸连接的复合式张弛振荡

物理学报 2020年第7期69卷 27-35页

作者：宋锦魏梦可姜文安张晓芳韩修静毕勤胜江苏大学土木工程与力学学院镇江212013

张弛振荡现象普遍存在于自然科学以及工程技术的各个领域,探索张弛振荡的可能路径是张弛振荡研究的重要问题之一.最近,一种名为"脉冲式爆炸"(pulse-shaped explosion,PSE)的可以诱发张弛振荡的新机制被相继报道.PSE意味着平衡点和极限... 详细信息

张弛振荡现象普遍存在于自然科学以及工程技术的各个领域,探索张弛振荡的可能路径是张弛振荡研究的重要问题之一.最近,一种名为"脉冲式爆炸"(pulse-shaped explosion,PSE)的可以诱发张弛振荡的新机制被相继报道.PSE意味着平衡点和极限环表现出了与参数变化相关的脉冲式急剧量变,这导致系统出现急剧转迁现象,进而诱发张弛振荡.本文以多频激励Mathieu-van der Pol-Duffing系统为例,探讨了复合式的张弛振荡现象.当参数激励和外部激励存在相位差时,快子系统包含了两个不同的向量场部分,由此得到了系统的双稳定特性.特别地,在狭小的参数范围内,分岔会随着PSE的产生而产生,这使得PSE更具复杂性.基于此,揭示了两种复合式的张弛振荡,其特征是每一周期的演化过程包含了由PSE连接的两个张弛振荡簇.我们的研究深化了对PSE及张弛振荡复杂动力学行为的理解.

关键词：张弛振荡脉冲式爆炸频率转换快慢分析多频激励分岔机理

单频与多频激励下深海TTR立管参激特性分析

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中国造船 2021年第1期62卷 110-122页

作者：董自鑫桑松曹爱霞褚兆飞杨纯董晋奇中国海洋大学工程学院青岛266100 青岛黄海学院智能制造学院青岛266427

为深入研究深海TTR立管参激振动的本质特征,论文基于单自由度马修方程理论,利用摄动法研究了TTR立管在单频激励下的稳定性。基于复杂梁弯曲理论推导了希尔方程,分析对比了立管在单频和多频激励下的稳定性和各工况下的动态响应,以及极端... 详细信息

为深入研究深海TTR立管参激振动的本质特征,论文基于单自由度马修方程理论,利用摄动法研究了TTR立管在单频激励下的稳定性。基于复杂梁弯曲理论推导了希尔方程,分析对比了立管在单频和多频激励下的稳定性和各工况下的动态响应,以及极端海况下立管的振动特性,提出了一种引入额外阻尼来抑振的措施。得到了可以用来预报TTR参激稳定性的希尔稳定性图,立管在极端海况下希尔不稳定性可能会被激发,且激发的模态数增加。

关键词： TTR立管多频激励马修方程希尔稳定性参激振动

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多频激励下气动隔振系统非线性特性分析

中南大学学报（自然科学版） 2011年第12期42卷 3754-3759页

作者：钟艳春杨庆俊包钢哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

运用非线性动力学的方法研究气动隔振系统在多个频率激励下的非线性动力学特性。通过试验的方法得到空气弹簧在一定初始压力下的相对载荷曲线,以空气弹簧工作高度为自变量,用三次多项式对该曲线进行非线性拟合,得到弹簧非线性恢复力与... 详细信息

运用非线性动力学的方法研究气动隔振系统在多个频率激励下的非线性动力学特性。通过试验的方法得到空气弹簧在一定初始压力下的相对载荷曲线,以空气弹簧工作高度为自变量,用三次多项式对该曲线进行非线性拟合,得到弹簧非线性恢复力与工作高度的三次多项式表达式。建立气动隔振系统在3个激励频率下的非线性模型,根据弹簧的非线性恢复力,得到系统的非线性动力学方程。运用多尺度法对该非线性动力学方程进行求解,分析3个频率共同作用下的组合共振,讨论各非线性参数对系统的影响。研究结果表明:当组合频率接近系统线性化固有频率时,系统具有很强的组合共振;三次非线性系数直接影响系统的非线性特性;激励幅值越大,非线性现象越明显。

关键词：气动隔振多频激励非线性特性多尺度法

基于AD5940和STM32的生物电阻抗测量系统设计

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传感器与微系统 2024年第5期43卷 83-86页

作者：王义涛陈宏硕宋英杰张文思王登岭崔传金华北理工大学电气工程学院河北唐山063210

针对传统阻抗测量系统结构复杂、集成度低和实现成本高等问题,研制了一种频率范围0.01 Hz~200 kHz、支持USB总线的便携式阻抗测量系统。系统采用高精度阻抗转换芯片AD5940为测量核心,STM32F411RET6处理器为控制核心,通过上位机设置AD594... 详细信息

针对传统阻抗测量系统结构复杂、集成度低和实现成本高等问题,研制了一种频率范围0.01 Hz~200 kHz、支持USB总线的便携式阻抗测量系统。系统采用高精度阻抗转换芯片AD5940为测量核心,STM32F411RET6处理器为控制核心,通过上位机设置AD5940配置参数即可完成单频、多频测量,阻抗数据经USB总线传输至上位机处理、显示及存储。电阻测量实验表明,系统的平均相对误差为0.11%,信噪比为70.15 dB;R-C三元件阻抗模型实验表明,系统的幅值平均绝对误差为0.64Ω,相角为0.447°,生物电阻抗测量系统具有很好的可靠性与稳定性。

关键词：生物电阻抗多频激励上位机阻抗测量系统

温度场中悬索受多频激励组合联合共振响应研究

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振动与冲击 2019年第3期38卷 207-213页

作者：赵珧冰林恒辉黄超辉陈林聪华侨大学土木工程学院福建厦门361021

基于温度变化对拉索张拉力和垂度的影响,利用Hamilton变分原理,引入拟静态假设,推导温度场中受多频激励下悬索的非线性运动微分方程。利用Galerkin法得到离散后的无穷维方程,并考虑一阶正对称模态,利用多尺度法求解系统发生组合联合共... 详细信息

基于温度变化对拉索张拉力和垂度的影响,利用Hamilton变分原理,引入拟静态假设,推导温度场中受多频激励下悬索的非线性运动微分方程。利用Galerkin法得到离散后的无穷维方程,并考虑一阶正对称模态,利用多尺度法求解系统发生组合联合共振时的幅频响应方程组,并判断稳态解的稳定性。考虑四组垂跨比及四种温度变化工况,通过数值算例探究悬索组合联合共振的响应特性及其受温度变化影响。研究结果表明:多频激励时系统同时展现出组合共振和超谐波共振响应的特性;此时稳态解个数、共振区间、响应幅值及其相位等均会发生改变;温度变化会使得组合共振和超谐波共振发生定性和定量的变化,从而导致联合共振响应亦发生明显的定性和定量的改变;组合联合共振响应受温度变化的影响与悬索的垂跨比和温度变化幅度密切相关;为了更好地区分系统受多频激励下的的稳态解,可以通过研究解的相位来分辨。

关键词：悬索温度场多频激励组合共振联合共振