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含分数阶的分段非线性悬架变载荷振动响应特性研究
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作者 王翠艳 石少轩 陈恩利 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期26-34,共9页
针对货运车辆载荷工况复杂多变的情况,提出了含分数阶的分段非线性悬架。利用变节距弹簧为该悬架提供非线性恢复力,并与线性弹簧构成线性-非线性弹簧耦合结构。使用Caputo分数阶模型描述阻尼器的黏弹特性。使用平均法建立了分数阶分段... 针对货运车辆载荷工况复杂多变的情况,提出了含分数阶的分段非线性悬架。利用变节距弹簧为该悬架提供非线性恢复力,并与线性弹簧构成线性-非线性弹簧耦合结构。使用Caputo分数阶模型描述阻尼器的黏弹特性。使用平均法建立了分数阶分段非线性悬架的振动传递函数。研究了系统平衡点稳定性与定常解的稳定条件,分析了初始间隙与非线性刚度对悬架系统在不同载荷工况下隔振性能的影响。构建了悬架实物模型,通过振动试验验证了悬架模型理论研究的正确性。结果表明:含分数阶的分段非线性悬架存在多个振动传递率衰减区域;改变线性-非线性耦合弹簧结构的初始间隙和非线性刚度可以增加衰减区域的数目。振动试验表明,合理调整初始间隙与非线性刚度可以令该悬架的响应特性处于衰减区域内,有效降低振动传递率,提高悬架的隔振性能。该研究对改进重载货运车辆的被动悬架结构,提高货运车辆运行稳定性与道路友好性具有指导作用。 展开更多
关键词 汽车悬架 分段刚度 非线性弹簧 分数阶 低频振动
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UHPC模块建筑结构抗震性能数值分析
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作者 何庆锋 邹俊明 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期1-9,共9页
近年来模块建筑在我国发展迅速,技术标准体系逐步建立.本文基于刚度等效原理建立了超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)芯柱构造模块单元的等效框架简化计算模型,并对比分析了有限元计算与低周往复和拟动力试验结果,... 近年来模块建筑在我国发展迅速,技术标准体系逐步建立.本文基于刚度等效原理建立了超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)芯柱构造模块单元的等效框架简化计算模型,并对比分析了有限元计算与低周往复和拟动力试验结果,验证了模型的有效性.基于本文提出的简化模型,利用Midas Gen对一栋六层UHPC模块建筑结构进行了抗震性能分析.其结果表明,在多遇地震作用下,结构弹性变形能力良好,基本满足“小震不坏”的设防水准要求;在罕遇地震作用下,破坏主要集中在模块单元连接件处,且该结构在地震作用后仍保持直立,基本满足“大震不倒”的设防水准要求. 展开更多
关键词 超高性能混凝土模块建筑 模块单元 塑性铰 非线性弹簧 抗震性能
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舰载设备用碟簧隔振装置动态特性研究
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作者 李喆 惠安民 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期107-112,154,共7页
为改善舰艇遭受水下非接触爆炸时舰载设备的防护能力,设计并制造了预紧式碟簧隔振装置,系统展开了其动力学特性研究;通过准静态加载试验获得碟簧隔振装置负载-位移关系的三次函数表达式,并据此构建双阻尼、非线性刚度系统动力学模型。运... 为改善舰艇遭受水下非接触爆炸时舰载设备的防护能力,设计并制造了预紧式碟簧隔振装置,系统展开了其动力学特性研究;通过准静态加载试验获得碟簧隔振装置负载-位移关系的三次函数表达式,并据此构建双阻尼、非线性刚度系统动力学模型。运用Fourier级数对振动方程进行近似化简,采用四阶Runge-Kutta法计算数值解;通过迟滞特性试验结合椭圆法对该隔振装置的等效动刚度、阻尼等参数进行测量求解,验证理论模型的预测精度。结果表明:当轴向平均运动速度低于0.04 m/s,轴向振幅大于10 mm时,隔振装置的阻尼主要由碟簧摩擦和变形提供,当平均运动速度高于0.04 m/s、轴向振幅小于6 mm时,隔振装置的阻尼成分由黏性阻尼占主导作用。且隔振装置的等效动刚度、阻尼与轴向位移、轴向运动速度、激振频率存在关系,该结果可为后续抗冲击验证工作提供数据基础。 展开更多
关键词 碟簧 非线性刚度 迟滞特性 阻尼
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考虑接头非线性刚度的铁路隧道装配式衬砌力学性能分析
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作者 关振长 谢轶轲 +2 位作者 丘华生 丘玉进 施静康 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3567-3577,共11页
装配式结构因节约资源、提高效率和减少污染等优点,近些年来开始应用到盾构隧道、地铁车站、综合管廊等地下工程中,但应用于不规则断面形式的公铁路隧道工程的案例较少。针对马蹄形断面铁路隧道装配式衬砌接头,在ABAQUS数值平台上建立... 装配式结构因节约资源、提高效率和减少污染等优点,近些年来开始应用到盾构隧道、地铁车站、综合管廊等地下工程中,但应用于不规则断面形式的公铁路隧道工程的案例较少。针对马蹄形断面铁路隧道装配式衬砌接头,在ABAQUS数值平台上建立精细化数值模型,详细分析接头抗弯/抗剪刚度非线性变化规律。为便于实际工程的应用,对不同工况下的轴力−弯矩−抗弯刚度曲面进行拟合,得到抗弯刚度经验公式,给出不同轴力作用顺/逆剪工况下各阶段抗剪刚度取值表。采用梁−弹簧模型和刚度迭代法,考虑接头抗弯/抗剪刚度的动态变化,求解铁路隧道装配式衬砌结构内力和变形,并与三维实体模型计算结果相验证。研究结果表明:轴弯作用下接头抗弯刚度变化可分3个阶段。第1阶段,抗弯刚度值保持相对稳定;第2阶段,抗弯刚度均随弯矩增大而显著减小;第3阶段混凝土受压侧大部分已被压坏,螺栓作用逐渐增强,抗弯刚度继续缓慢减小。轴剪作用下接头抗剪性能可分为摩擦、滑动、咬合和破坏4个阶段,轴力对抗剪刚度的影响主要体现在各阶段的阈值不同。与三维实体模型计算结果相比,隧道衬砌结构内力和变形的相对误差少于15%,认为基于非线性接头刚度的梁−弹簧模型,在简化计算量的同时也具有较高的计算精度。以上研究成果可为类似工程的设计与施工提供参考借鉴。 展开更多
关键词 铁路隧道 装配式衬砌 接头非线性刚度 梁−弹簧模型 三维实体模型
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基于非厄米趋肤效应的离散系统非线性振动控制
5
作者 毛佳伟 刘帅 +3 位作者 瞿叶高 王国旭 王宗瑞 高鹏林 《力学学报》 北大核心 2025年第7期1703-1717,共15页
非线性动力系统低频宽带振动控制是动力学与控制领域的难题.本文针对多自由度非线性弹簧振子系统,通过引入独立可控的单向作用力构建了含趋肤效应的离散非厄米系统,基于摄动法研究了系统的非线性复数域色散关系,揭示了系统传输波非互易... 非线性动力系统低频宽带振动控制是动力学与控制领域的难题.本文针对多自由度非线性弹簧振子系统,通过引入独立可控的单向作用力构建了含趋肤效应的离散非厄米系统,基于摄动法研究了系统的非线性复数域色散关系,揭示了系统传输波非互易特性、非线性振动能量束缚模式以及趋肤效应对非线性振动响应的调控规律.结果表明,单向作用力引入了对称性破缺的色散关系,使得非线性弹簧振子系统存在非互易波传输行为,其振动能量沿特定方向被束缚,系统振动呈现出趋肤效应特征;非厄米系统设计不仅能实现弱/强非线性弹簧振子系统的低频宽带振动控制,还可以实现系统周期极限环振动、准周期振动和混沌振动等模式的调控和切换.本文提出的非厄米系统设计方法为非线性动力学系统低频宽带振动控制及振动模式调控提供了参考. 展开更多
关键词 非厄米系统 趋肤效应 非线性弹簧振子系统 低频宽带振动 振动控制
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基于NFSR的分组密码算法SPRING 被引量:11
6
作者 田甜 戚文峰 +1 位作者 叶晨东 谢晓锋 《密码学报》 CSCD 2019年第6期815-834,共20页
本文详细介绍分组密码算法SPRING的设计.根据分组长度和密钥长度的不同,SPRING具体包括三个算法版本SPRING-128-128、SPRING-128-256、SPRING-256-256,其中SPRING-n-m表示分组长度为n且密钥长度为m.SPRING是SP结构的分组密码,主要面向... 本文详细介绍分组密码算法SPRING的设计.根据分组长度和密钥长度的不同,SPRING具体包括三个算法版本SPRING-128-128、SPRING-128-256、SPRING-256-256,其中SPRING-n-m表示分组长度为n且密钥长度为m.SPRING是SP结构的分组密码,主要面向硬件实现设计,采用基于非线性反馈移位寄存器(NFSR)的32-比特S-盒和基于非线性反馈移位寄存器的密钥扩展算法.由于没有S-盒的存储,SPRING算法的硬件实现面积比较小.根据不同的应用需求,例如面积小或加/解密速率高,可以采用不同的实现方式.基于轮的实现,硬件面积最小,在TSMC 16 nm工艺库下,SPRING-128-128算法的硬件实现面积约1046μm^2;全轮展开实现,加/解密速率最大,SPRING-128-128算法的加密速率可以达到17482 Mbps,此时硬件实现面积约8079μm^2.SPRING的含义为SP结构分组密码和环状串联非线性反馈移位寄存器(A ring-like cascade connection of NFSRs). 展开更多
关键词 分组密码 非线性反馈移位寄存器 轻量密码 spring
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考虑接头非线性转动效应的盾构隧道纵向变形简化解
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作者 张志伟 郑刚 +4 位作者 程雪松 梁荣柱 杨海滨 赵静 仲志武 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1583-1594,共12页
纵向轴力和接头螺栓屈服会引起外荷载作用下盾构隧道环间接头转动刚度的显著非线性变化,现有盾构隧道纵向变形计算方法多是将隧道简化为具有恒定抗弯刚度的等效连续长梁,难以反映环间接头的非线性转动效应。首先,考虑盾构隧道横向性能... 纵向轴力和接头螺栓屈服会引起外荷载作用下盾构隧道环间接头转动刚度的显著非线性变化,现有盾构隧道纵向变形计算方法多是将隧道简化为具有恒定抗弯刚度的等效连续长梁,难以反映环间接头的非线性转动效应。首先,考虑盾构隧道横向性能和环间螺栓弹塑性行为,基于严格的隧道横断面椭圆参数方程推导其环缝分别处于弱拉弯、纯弯和压弯状态下的环间接头转动刚度计算公式;其次将盾构隧道沿纵向简化为一系列由非线性转动弹簧和线性剪切弹簧连接而成的Timoshenko短梁,同时采用沿隧道外壁均匀分布的法向和切向Winkler地基弹簧模拟土-隧道相互作用;然后借助状态空间法推导外荷载作用下盾构隧道纵向不连续位移解答,并提出轴向压力作用下隧道纵向变形迭代求解流程;最后通过对比已有理论方法和某基坑开挖引发下方盾构隧道纵向变形工程的实测结果验证所提方法的合理性,并基于某地表堆载诱发盾构隧道纵向变形的工程案例研究纵向轴力和横向刚度对隧道纵向变形的影响。研究结果表明:盾构隧道环间螺栓屈服会显著增大接头张开量和环缝的受拉面积;轴向压力的施加能够显著降低隧道因基坑卸荷引发的纵向位移、接头张开和环间错台变形。参数分析表明:随着纵向轴力由拉力增加为压力,既有隧道最大纵向位移和最大截面转角均逐渐减小,且减小速率先增大后减小,而最大接头张开量近似线性减小;既有隧道横向刚度的降低会导致其纵向位移和接头张开量的显著增加以及环间错台量的略微减小。 展开更多
关键词 盾构隧道 环间接头 非线性转动效应 纵向梁-弹簧模型 状态空间法
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基于有限元的变刚度螺旋弹簧力学性能分析
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作者 王姣扬 吴震宇 +2 位作者 张桂生 赵春萍 朱明勇 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期105-110,共6页
针对变刚度弹簧的力学性能问题,以铃铛型变刚度螺旋弹簧为研究对象,探究了几何参数对变刚度弹簧力学性能的影响。基于弹簧串联理论,提出铃铛型变刚度螺旋弹簧设计方法,通过参数化建模建立变刚度螺旋弹簧的三维模型,通过静态压缩试验验... 针对变刚度弹簧的力学性能问题,以铃铛型变刚度螺旋弹簧为研究对象,探究了几何参数对变刚度弹簧力学性能的影响。基于弹簧串联理论,提出铃铛型变刚度螺旋弹簧设计方法,通过参数化建模建立变刚度螺旋弹簧的三维模型,通过静态压缩试验验证了理论计算和有限元模型的正确性且仿真与实际测量值最大误差不超过10%。利用有限元软件Ansys分析了变刚度螺旋弹簧关键几何参数线径、节距和有效圈数对变刚度螺旋弹簧力学性能的影响规律,分析结果为变刚度螺旋弹簧设计和优化提供参考。 展开更多
关键词 非线性 变刚度螺旋弹簧 力学性能 有限元分析
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基于HT的节段模型非线性响应高保真时域转换方法
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作者 周金煜 孟晓亮 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期119-126,共8页
在利用弹簧悬挂节段模型试验开展非线性气动自激力的研究中,时常需要同步获得模型的位移、速度和加速度响应,然而由于不同传感器及采集系统具有不同的相频响应,利用多种传感器测量较难满足各响应信号之间严格同步的要求。基于此,提出了... 在利用弹簧悬挂节段模型试验开展非线性气动自激力的研究中,时常需要同步获得模型的位移、速度和加速度响应,然而由于不同传感器及采集系统具有不同的相频响应,利用多种传感器测量较难满足各响应信号之间严格同步的要求。基于此,提出了一种基于HT(Hilbert transform)和短时Chebyshev拟合的弹簧悬挂节段模型非线性响应信号转换方法。首先,通过HT求得位移信号的瞬时幅值和瞬时相位;然后,利用Chebyshev多项式对瞬时幅值和相位进行短时滑动拟合;最后,对拟合函数求导获得模型的振动速度和加速度。通过数值算例和节段模型试验数据对该方法的验证结果表明,其抗噪性能优于传统差分方法,且在常规噪声水平下可以实现由位移信号向速度、加速度信号的高保真转换。 展开更多
关键词 HT CHEBYSHEV多项式 时域微分方法 弹簧悬挂节段模型 非线性响应
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非均匀锈蚀钢筋与混凝土的黏结滑移行为 被引量:2
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作者 吴松涛 应宗权 +1 位作者 杜成斌 杨帅 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第24期10401-10410,共10页
在近海和海洋环境下,钢筋极易产生锈蚀。锈蚀对于钢筋混凝土间的黏结性能与钢筋混凝土结构的耐久性有着十分不利的影响,是目前工程中十分关心的问题。采用改进后的ABAQUS的Spring2非线性弹簧模型对非均匀锈蚀钢筋与混凝土之间的黏接滑... 在近海和海洋环境下,钢筋极易产生锈蚀。锈蚀对于钢筋混凝土间的黏结性能与钢筋混凝土结构的耐久性有着十分不利的影响,是目前工程中十分关心的问题。采用改进后的ABAQUS的Spring2非线性弹簧模型对非均匀锈蚀钢筋与混凝土之间的黏接滑移行为进行模拟,以改善零厚度弹簧引起的钢筋结点处混凝土的应力集中现象。基于收集到的不同箍筋间距的32个试件的试验结果,拟合给出了考虑箍筋间距影响的箍筋锈蚀下的黏结强度影响系数。结合非均匀锈蚀钢筋分布模型,基于ABAQUS软件进行钢筋混凝土试件拉拔过程的精细化数值模拟。结果表明:改进后的非线性弹簧模型在计算精度与效率上优于零厚度弹簧模型。箍筋修正系数与箍筋间距近似呈线性关系;考虑箍筋间距影响的黏结滑移模型在拉拔试验的模拟上与有关试验有较好的一致性。韦布尔分布对于钢筋非均匀锈蚀的拟合比起耿贝尔分布更为合理,非均匀锈蚀试件钢筋应力分布有一定程度的波动,应力数值有所减小。箍筋锈蚀会对箍筋的约束作用产生较为严重的影响。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 黏结性能 非均匀锈蚀 数值模拟 非线性弹簧
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基于被动区土弹簧刚度降低过程的基坑围护结构计算增量法及软化p-y曲线 被引量:2
11
作者 雷国平 苏栋 +2 位作者 程马遥 刘慧芬 张维 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期797-808,共12页
基坑围护结构的计算常采用基于杆系有限元的增量法,被动区土弹簧刚度在基坑开挖作用下发生动态降低导致土抗力软化,目前缺少在非线性地基模型基础上对该问题的研究。通过引入两个刚度变化系数来综合量化被动区土弹簧参数随基坑开挖的动... 基坑围护结构的计算常采用基于杆系有限元的增量法,被动区土弹簧刚度在基坑开挖作用下发生动态降低导致土抗力软化,目前缺少在非线性地基模型基础上对该问题的研究。通过引入两个刚度变化系数来综合量化被动区土弹簧参数随基坑开挖的动态变化过程,建立了基于该过程的基坑围护结构计算增量法。针对非线性地基模型,提出了细化增量法进行数值计算。采用线弹性、理想弹塑性以及双曲线3种基本土弹簧模型计算得到被动区软化p-y曲线,对比显示,基于双曲线基本模型得到的等效水平抗力系数变化曲线更符合实际规律。工程实例计算显示,基于基本土弹簧为双曲线的计算结果与不同开挖阶段墙的位移监测数据对应更好。参数分析显示,与被动区土体极限抗力pu相关的刚度变化系数对计算结果影响较大,采用此方法应着重关注被动区pu的计算方法及开挖卸荷对pu的影响。 展开更多
关键词 基坑围护结构 增量法 基坑被动区 非线性土弹簧 软化p-y曲线
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垂直弹射系统中缓冲及反后坐效应的建模方法 被引量:1
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作者 高帆 王汉平 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第1期74-81,共8页
针对垂直弹射过程中,由缓冲以及弹射后坐引发的对发射性能与阵地产生的负面影响问题,从缓冲吸能角度,提出按缓冲器的塑性应变能-压缩量关系曲线拟合并求导解算缓冲力-压缩量关系模型的方法,有效规避了缓冲力波动所造成的拟合漂移问题,... 针对垂直弹射过程中,由缓冲以及弹射后坐引发的对发射性能与阵地产生的负面影响问题,从缓冲吸能角度,提出按缓冲器的塑性应变能-压缩量关系曲线拟合并求导解算缓冲力-压缩量关系模型的方法,有效规避了缓冲力波动所造成的拟合漂移问题,并据此构造了模拟缓冲器的线弹性-塑性弹簧模型;依据弹射试验数据,反演了反后坐效应的动态数据,据此构造了模拟反后坐效应的非线性粘弹性-塑性弹簧模型;通过力元、状态变量及牛顿迭代法的有机结合,在动力学模型中实现了上述二模型的高效解算。仿真结果表明:两模型计算稳定高效且缓冲特性与有限元仿真结果高度吻合、反后坐效应和试验数据符合良好,这验证了数据处理方法的有效性和建模方法的可信性,为后续含缓冲和反后坐效应的弹射动力学仿真提供了一种稳定而又可信的建模思路。 展开更多
关键词 缓冲 后坐 土壤 线弹性-塑性弹簧 非线性粘弹性-塑性弹簧 发射动力学 牛顿迭代
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非线性超谐共振时效系统弹簧设计方法的研究
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作者 莫荣献 郭晓东 +1 位作者 赵丽芳 李岩舟 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期23-27,32,共6页
为解决难以获取满足非线性超谐共振时效系统所需要的非线性参数,以系统的核心元件—非线性弹簧为研究对象,提出了适用于此系统的不等节距圆柱螺旋弹簧结构参数设计的方法,从而实现系统所要达到的超谐共振。首先,依据工件振动时效所需的... 为解决难以获取满足非线性超谐共振时效系统所需要的非线性参数,以系统的核心元件—非线性弹簧为研究对象,提出了适用于此系统的不等节距圆柱螺旋弹簧结构参数设计的方法,从而实现系统所要达到的超谐共振。首先,依据工件振动时效所需的弹簧力学特性曲线,计算得到符合该系统用不等节距圆柱螺旋弹簧的结构参数。其次,通过弹簧压缩试验证明了该弹簧设计方法的可行性。最后,以圆柱工件为试验对象,搭建非线性超谐振动台进行试验研究。结果表明:运用此方法设计的不等节距螺旋弹簧作用下的非线性超谐振动试验台能够产生超谐振动,且可产生高于200Hz的高次超谐频率,对推广非线性超谐式共振时效方法在消减高刚工件的残余应力方面具有重要的意义。 展开更多
关键词 非线性超谐共振 非线性弹簧 弹簧设计 振动时效
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空气弹簧隔振器样机垂向刚度特性建模与实验 被引量:1
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作者 杜畅 付永领 《液压与气动》 北大核心 2024年第9期89-97,共9页
空气弹簧隔振器被广泛用于精密仪器和生产设备隔振,其刚度-重力平衡点位置关系,即刚度特性是分析其与其他新兴隔振技术相互作用的重要依据。依据理想气体状态方程建立了某型空气弹簧隔振器样机的垂向刚度特性模型。综合整机振动实验结... 空气弹簧隔振器被广泛用于精密仪器和生产设备隔振,其刚度-重力平衡点位置关系,即刚度特性是分析其与其他新兴隔振技术相互作用的重要依据。依据理想气体状态方程建立了某型空气弹簧隔振器样机的垂向刚度特性模型。综合整机振动实验结果与密封橡胶膜的刚度特性测量结果,间接测量了实物样机中空气弹簧的刚度特性。基于实验数据修正了模型,采用幂多项式拟合了气室体积-重力平衡点位置改变量的非线性曲线。减少了模型的刚度计算误差,为后续技术改造奠定了基础。 展开更多
关键词 空气弹簧 隔振器 刚度特性 非线性曲线拟合
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低频非线性浮筏隔振装置设计及特性研究 被引量:1
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作者 李步云 帅长庚 马建国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期86-92,共7页
低频振动噪声影响水下装备声隐身性能。在原气囊隔振装置基础上,通过结构改进设计,使得侧向气囊能够为系统提供负刚度,通过与垂向气囊并联,设计了一种新型非线性浮筏隔振装置,提升了隔振装置的低频隔振能力。新型隔振装置由“侧向气囊-... 低频振动噪声影响水下装备声隐身性能。在原气囊隔振装置基础上,通过结构改进设计,使得侧向气囊能够为系统提供负刚度,通过与垂向气囊并联,设计了一种新型非线性浮筏隔振装置,提升了隔振装置的低频隔振能力。新型隔振装置由“侧向气囊-万向节-垂向气囊”非线性隔振器组和浮筏组成。分析了侧向气囊为系统提供负刚度原理,建立了非线性浮筏隔振装置六自由度动力学模型,设计了新型隔振装置样机并开展了相关性能试验。理论分析和试验结果表明,新型非线性浮筏隔振系统垂向一阶固有频率约为原系统的50%,垂向隔振性能提升了约6 dB,侧向隔振性能与原系统相当。此外,也研究了非线性浮筏隔振系统的摇摆稳定性。研究结果表明,在重载情况下,新系统能够具备较好的摇摆稳定性。 展开更多
关键词 浮筏隔振系统 气囊隔振装置 非线性隔振 负刚度 摇摆稳定性
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考虑时滞的涡簧储能用永磁同步电机反推控制
16
作者 余洋 张千慧 +1 位作者 庞淇文 余宗哲 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1-12,共12页
针对采样、通信等造成的时滞现象弱化涡簧储能系统运行性能的问题,设计了考虑时滞的涡簧储能用永磁同步电机反推控制方法。首先在dq0坐标系下建立考虑电流延时的永磁同步电机数学模型;在此基础上,采用Lyapunov-Krasovskii理论设计含有... 针对采样、通信等造成的时滞现象弱化涡簧储能系统运行性能的问题,设计了考虑时滞的涡簧储能用永磁同步电机反推控制方法。首先在dq0坐标系下建立考虑电流延时的永磁同步电机数学模型;在此基础上,采用Lyapunov-Krasovskii理论设计含有时滞的Lyapunov函数,并结合反推控制方法,推导出永磁同步电机时滞反推控制器,以消除时滞对系统的影响,并保证系统闭环稳定性。仿真和实验结果表明,随着时滞的增加,系统控制响应偏差和波动影响也变大,甚至有可能导致系统失去稳定;与常规反推控制器相比,对于常时滞和变时滞情形,考虑时滞的反推控制器下永磁同步电机的速度和电流均能更准确跟踪各自的参考值,同时响应速度更快、且波动更小,极大改善了时滞对于系统运行性能的影响。 展开更多
关键词 非线性系统 涡簧储能系统 永磁同步电机 时滞 反推控制 李亚普诺夫函数
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轻卡前板簧悬架刚度非线性行为研究
17
作者 徐光 王震 肖淼 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期180-185,189,共7页
以轻卡少片簧前悬系统为研究对象,系统地探讨了板簧悬架安装几何参数及连接处衬套刚度对系统级悬架刚度非线性行为的影响。研究过程首先基于零部件级板簧测试及Adams仿真手段研究板簧自身结构刚度的线性行为,且证明了由Adams建立的虚拟... 以轻卡少片簧前悬系统为研究对象,系统地探讨了板簧悬架安装几何参数及连接处衬套刚度对系统级悬架刚度非线性行为的影响。研究过程首先基于零部件级板簧测试及Adams仿真手段研究板簧自身结构刚度的线性行为,且证明了由Adams建立的虚拟板簧结构的可靠性。然后,基于系统级K&C测试及Adams仿真结果的对标分析,认识到悬架刚度的非线性行为,且证明Adams建立的悬架模型的准确性。最后,利用Adams前悬虚拟仿真的方法研究了悬架吊耳角度、吊耳长度、板簧安装中心距及衬套刚度对悬架刚度非线性行为的影响。此外,本文获得的板簧悬架刚度非线性行为的规律性认识可优化指导前期板簧悬架系统的开发工作。 展开更多
关键词 少片簧 悬架刚度 非线性 K&C测试 ADAMS仿真
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成都市域快轨减振措施效果分析 被引量:2
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作者 谢玉梅 贺玉龙 +2 位作者 徐鸿 程宇杰 周文祥 《都市快轨交通》 北大核心 2024年第1期120-126,共7页
为评价市域快轨的减振效果,以成都市域快轨18号线某圆形盾构隧道为例,选取了线路条件基本相同的相近断面,对双层非线性减振扣件、减振垫浮置板、钢弹簧浮置板3种减振措施及对应普通道床断面进行现场测试,研究市域快轨减振措施的减振效... 为评价市域快轨的减振效果,以成都市域快轨18号线某圆形盾构隧道为例,选取了线路条件基本相同的相近断面,对双层非线性减振扣件、减振垫浮置板、钢弹簧浮置板3种减振措施及对应普通道床断面进行现场测试,研究市域快轨减振措施的减振效果。通过对实测数据进行时域、频域和1/3倍频程分析,得到不同减振措施和普通断面的隧道壁最大Z振级(VL_(Zmax)),并对比得到不同减振措施的减振效果;通过对测点的隧道壁振动加速度级及地面振动进行1/3倍频程分析,得到振动的传播衰减情况。结果表明:3种减振措施都有减振效果,双层非线性减振扣件减振效果为7.3 dB,减振垫浮置板的减振效果为16.2 dB,钢弹簧浮置板的减振效果最好,达到了19.7 dB。 展开更多
关键词 市域快轨 减振措施 减振效果 1/3倍频程 双层非线性减振扣件 减振垫浮置板 钢弹簧浮置板
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基于P-Y曲线法的水平受荷桩非线性有限元分析 被引量:54
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作者 苏静波 邵国建 刘宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1781-1785,共5页
P-Y曲线法是一种非线性地基反力法,它考虑了土的非线性特性、分层特性、不同土类及荷载类型等因素,适用于分析横向荷载作用下有较大变位的桩结构物。从Newmark方法弹簧支座的概念出发,建立了桩土相互作用体系的接触非线性有限元分析模型... P-Y曲线法是一种非线性地基反力法,它考虑了土的非线性特性、分层特性、不同土类及荷载类型等因素,适用于分析横向荷载作用下有较大变位的桩结构物。从Newmark方法弹簧支座的概念出发,建立了桩土相互作用体系的接触非线性有限元分析模型,采用复合地基反力法的P-Y曲线公式,推导了作用于桩上的非线性弹簧弹性系数的计算公式,基于marc有限元软件编制了相应的计算程序,基于一阶Taylor随机有限元的思想,给出了土性参数对泥面位移的敏感性计算公式,结合试桩资料的计算结果验证提出方法是合理可行的。 展开更多
关键词 Newmark方法 P—Y曲线 非线性弹簧 敏感性 有限元
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斜尖针穿刺软组织建模及针尖轨迹预测 被引量:15
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作者 杜海艳 张永德 +2 位作者 赵燕江 姜金刚 贾小红 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1744-1751,共8页
在经皮穿刺过程中,当带斜尖的针穿刺软组织时,针与其周围组织相互作用,导致针体产生弯曲变形,针尖偏离预定方向,进而直接影响穿刺手术的定位精度。将针穿刺软组织的过程视为准静态过程,并进行离散化,建立针-组织相互作用模型。在该模型... 在经皮穿刺过程中,当带斜尖的针穿刺软组织时,针与其周围组织相互作用,导致针体产生弯曲变形,针尖偏离预定方向,进而直接影响穿刺手术的定位精度。将针穿刺软组织的过程视为准静态过程,并进行离散化,建立针-组织相互作用模型。在该模型中,考虑到软组织的非线性与各向异性,将针视为由一系列非线性弹簧支撑的悬臂梁,且各点的弹簧刚度彼此不同。建立针-组织相互作用中的摩擦力及切割力模型,借助于穿刺实验,将穿刺力分解为摩擦力和切割力,进而获得力模型中的各个参数。基于虚拟非线性弹簧模型和穿刺力模型,根据最小势能原理,采用瑞利-里兹法预测针的偏转,进而获得进针过程中针尖的轨迹。仿真及实验结果表明,该模型能够精确地预测针尖位置,为穿刺路径规划提供理论依据。 展开更多
关键词 针穿刺 针-组织相互作用 针偏转 悬臂梁 非线性弹簧
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