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双参变量下单级齿轮传动系统分岔/冲击特性分析 被引量:8
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作者 田亚平 褚衍东 饶晓波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期218-223,共6页
为分析多参数耦合对非线性齿轮系统分岔/冲击特性的影响,在时变刚度幅值系数与量纲一转速的双参平面内,采用PNF(Poincaré-Newton-Floquet)法和延续算法获得单级齿轮传动系统的分岔/冲击图,确定了周期、拟周期、混沌运动与啮合冲击... 为分析多参数耦合对非线性齿轮系统分岔/冲击特性的影响,在时变刚度幅值系数与量纲一转速的双参平面内,采用PNF(Poincaré-Newton-Floquet)法和延续算法获得单级齿轮传动系统的分岔/冲击图,确定了周期、拟周期、混沌运动与啮合冲击类型的区域,找出了擦切、倍化、激变、幅值跳跃、Hopf等分岔行为及其分岔的转迁规律,用Rung-Kutta数值法仿真的三维/二维分岔图、Poincaré映射图和相图验证了其方法的有效性。在双参平面内找出了参数耦合匹配的单周期无冲击稳定运动区域,为齿轮系统结构设计优化提供了一定的数据参考。 展开更多
关键词 单级齿轮传动系统 非线性振动 分岔 PNF数值法 双参平面
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单级齿轮系统混沌运动及其径向基函数神经网络控制
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作者 王瑞邦 田亚平 +3 位作者 张峰 卢杭 王建勤 杨江辉 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期32-38,共7页
为实现3自由度单级直齿轮系统的混沌运动有效控制,用集中质量法建立系统的动力学模型,并用4~5阶Runge-Kutta法求解得到参数区间内的周期运动向混沌运动转迁的规律。针对特定参数区域的混沌运动,以控制参数的扰动量为输出,Poincaré... 为实现3自由度单级直齿轮系统的混沌运动有效控制,用集中质量法建立系统的动力学模型,并用4~5阶Runge-Kutta法求解得到参数区间内的周期运动向混沌运动转迁的规律。针对特定参数区域的混沌运动,以控制参数的扰动量为输出,Poincaré截面上点的欧式距离为输入,构建径向基函数神经网络控制器,使用改进局部搜索能力和寻优速度的引力搜索算法优化径向基函数神经网络控制器的参数,实现系统混沌运动向周期运动的有效控制。结果表明径向基函数神经网络控制方法不受系统的Jacobian矩阵和流形的限制更具有工程普适性。 展开更多
关键词 振动与波 单级齿轮传动系统 混沌控制 径向基函数神经网络 万有引力搜索算法
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双参平面内单级直齿圆柱齿轮系统动力特性综合分析 被引量:11
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作者 田亚平 褚衍东 饶晓波 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期219-225,共7页
为揭示非线性直齿圆柱齿轮系统分岔、啮合冲击、脱啮和动载系数间的耦合关系,在时变啮合刚度幅值系数与无量纲频率参数平面内用PNF法和延续算法对单级齿轮系统的动力学模型求解获其周期/冲击、脱啮占空比、齿背啮合比、动载系数伪彩图... 为揭示非线性直齿圆柱齿轮系统分岔、啮合冲击、脱啮和动载系数间的耦合关系,在时变啮合刚度幅值系数与无量纲频率参数平面内用PNF法和延续算法对单级齿轮系统的动力学模型求解获其周期/冲击、脱啮占空比、齿背啮合比、动载系数伪彩图。研究表明:幅值系数和频率是影响分岔、冲击、脱啮、动载系数的主要因素,随幅值系数递增系统经倍化、Hopf、激变、擦切、鞍结分岔方式由周期运动通向混沌,并导致啮合冲击、脱啮占空比和动载系数增大;混沌、拟周期运动和啮合冲击现象出现在共振频率附近,其脱啮、动载系数在该处出现极值。双参平面内综合动力特性转迁规律为齿轮结构设计参数优化提供理论参考。 展开更多
关键词 非线性振动 单级齿轮传动系统 动力特性 PNF数值法 双参平面
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单级齿轮系统的周期运动及其稳定性 被引量:4
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作者 田亚平 褚衍东 饶晓波 《机械设计》 CSCD 北大核心 2017年第2期45-49,共5页
对间隙单级齿轮转子非线性传动系统的周期轨道及其稳定性进行研究。采用有限差分法近似代替非光滑系统的Jacobi矩阵,避免了CPNF法在求解非线性动力学时要求系统必须光滑的缺陷。改进后的CPNF法对算例的计算结果与数值积分结果比较验证... 对间隙单级齿轮转子非线性传动系统的周期轨道及其稳定性进行研究。采用有限差分法近似代替非光滑系统的Jacobi矩阵,避免了CPNF法在求解非线性动力学时要求系统必须光滑的缺陷。改进后的CPNF法对算例的计算结果与数值积分结果比较验证了其有效性。在给定参数下采用改进后的CPNF法研究单级齿轮系统的共存的周期运动,并判断各周期的稳定性。通过延续追踪判断了不同转速下系统周期轨道的稳定性,并研究了单级齿轮传动系统随量纲一频率变化的分岔特性。结果发现,单级齿轮非线性系统在某些参数组合下多个稳定和不稳定周期轨道共存,频率变化使单级齿轮系统通过倍周期分岔的形式最终通向混沌运动。 展开更多
关键词 单级齿轮传动系统 非线性振动 共存周期轨道 稳定性 CPNF
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双参变量下单级齿轮系统动态特性界域结构分析
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作者 田亚平 张峰 +1 位作者 杨江辉 康军凤 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1024-1029,共6页
为了研究含间隙齿轮系统幅值跳跃与齿面冲击的关联关系,用谐波平衡法建立了单级齿轮系统动力学方程组,用Broyden秩2拟牛顿法和拟弧长延续算法求解获得了系统幅频特性的参数界域结构。分析齿侧间隙、静态综合误差、时变啮合刚度、阻尼和... 为了研究含间隙齿轮系统幅值跳跃与齿面冲击的关联关系,用谐波平衡法建立了单级齿轮系统动力学方程组,用Broyden秩2拟牛顿法和拟弧长延续算法求解获得了系统幅频特性的参数界域结构。分析齿侧间隙、静态综合误差、时变啮合刚度、阻尼和频率等参数界域结构中的多值解/齿面冲击特性,探索了参数对系统幅值跳跃、多值解和啮合冲击特性的影响。结果表明,系统的幅值跳跃响应出现在共振频率附近,受齿侧间隙的影响在无间隙的轴承支承处也出现了非线性跳跃;当间隙b>1.55时,间隙对系统多值解/齿面冲击特性不敏感;系统的多值解/齿面冲击特性随时变啮合刚度和静态综合误差的增加而加剧;阻尼能有效抑制系统幅值跳跃和齿面冲击特性,当阻尼ξ>0.3时系统表现出线性特征。 展开更多
关键词 单级齿轮传动系统 双参平面 谐波平衡法 齿面冲击 动态特性
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间隙-频率参数平面内单级直齿轮系统动力特性综合分析 被引量:3
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作者 田亚平 徐璐 +1 位作者 宋佩颉 褚衍东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期180-186,共7页
为揭示含间隙的齿轮系统分岔、啮合冲击、脱啮和动载系数间的耦合关系,在间隙与频率参数平面内以单级齿轮系统的动力学模型为研究对象,用CPNF法求解其周期/冲击、脱啮占空比、齿背啮合比、动载系数伪彩图。研究表明:间隙和频率耦合下系... 为揭示含间隙的齿轮系统分岔、啮合冲击、脱啮和动载系数间的耦合关系,在间隙与频率参数平面内以单级齿轮系统的动力学模型为研究对象,用CPNF法求解其周期/冲击、脱啮占空比、齿背啮合比、动载系数伪彩图。研究表明:间隙和频率耦合下系统表现出复杂的综合动力特性,随频率和间隙变化系统经倍化、Hopf、激变、擦切、鞍结分岔由周期运动通向混沌;分岔和啮合冲击突变导致脱啮占空比、齿背啮合比、动载系数阶跃性增大;在系统共振频率和小间隙范围内因混沌、拟周期运动和双边冲击的影响其脱啮、齿背接触、动载系数达到极值。 展开更多
关键词 单级齿轮传动系统 非线性振动 动力特性 CPNF数值法 间隙-频率平面
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