基于Bloch-Floquet理论的周期性排桩在轨道交通隔振中的应用研究 被引量：20

1

作者 姜博龙 刘维宁 +2 位作者 马蒙 孙晓静 李明航 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期146-152,共7页

基于Bloch-Floquet理论的平面波展开法求解周期波屏障的衰减域,提出具有低频、宽带特点的六角晶格二维三组元局域共振型周期排桩结构,建立针对轨道交通环境振动隔振研究的隧道-地层-周期性波屏障耦合的数值模型,利用车-轨耦合解析模型... 基于Bloch-Floquet理论的平面波展开法求解周期波屏障的衰减域,提出具有低频、宽带特点的六角晶格二维三组元局域共振型周期排桩结构,建立针对轨道交通环境振动隔振研究的隧道-地层-周期性波屏障耦合的数值模型,利用车-轨耦合解析模型计算获得浮置板隔振器的动反力输入上述模型,验证优势结构衰减域的正确性,综合评价了周期排桩的隔振效果。研究表明:排桩在相同布置形式下,适当降低土体弹性模量可有效降低该周期结构第一衰减域起始值,但同时缩小其衰减域宽度;覆土和粉质黏土与桩构成的周期结构在20~80Hz频段内较卵石砂砾-桩周期结构具有更好的衰减域特性;整体看,数值模型分析获得的衰减域与计算的带隙重叠区吻合良好,水平方向完全吻合,竖直方向受桩长制约,特定频段波在桩底绕射效应明显;首层土(覆土)的衰减域起主要控制作用。 展开更多

关键词 bloch-floquet理论 周期性波屏障 轨道交通 隔振 衰减域

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Floquet-Bloch理论在频散曲线计算中的应用 被引量：4

2

作者 童韫哲 范军 王斌 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第1期11-14,共4页

实现了一种基于波有限元方法计算无限大平面波导中弹性波频散曲线的方法。该方法在有限尺度计算单元两边添加Floquet-Bloch周期性边界条件来近似模拟无限大弹性平面波导,利用有限元Comsol Multiphysics软件计算波导中弹性波频散曲线,并... 实现了一种基于波有限元方法计算无限大平面波导中弹性波频散曲线的方法。该方法在有限尺度计算单元两边添加Floquet-Bloch周期性边界条件来近似模拟无限大弹性平面波导,利用有限元Comsol Multiphysics软件计算波导中弹性波频散曲线,并讨论了有限尺度单元长宽之比与计算频段的关系。计算结果与谱方法计算结果对比,吻合很好,验证了方法的有效性。该方法回避了复杂特殊函数计算以及超越方程求解的困难,具有建模和计算简单的优点,并可推广至其它复杂弹性波导频散曲线的计算。 展开更多

关键词 LAMB波 频散曲线 波有限元法 floquet-bloch理论 周期性边界条件

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基于Floquet理论的储液罐动力稳定性分析 被引量：2

3

作者 杨宏康 高博青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期378-384,共7页

为确定储液罐动力不稳定现象与激励参数间的关系,采用附加质量矩阵考虑流固耦合效应,以周期变化的几何刚度矩阵考虑壳体应力变化,由位移-压力格式的流固耦合方程建立储液罐在简谐地面加速度下的动力稳定性方程.利用模态截断法降阶上述方... 为确定储液罐动力不稳定现象与激励参数间的关系,采用附加质量矩阵考虑流固耦合效应,以周期变化的几何刚度矩阵考虑壳体应力变化,由位移-压力格式的流固耦合方程建立储液罐在简谐地面加速度下的动力稳定性方程.利用模态截断法降阶上述方程,并基于Floquet理论求解,从而递归搜寻由激励参数描述的动力不稳定边界.利用上述Floquet方法分析Chiba试验模型,并基于B-R准则复核该结果.结果表明,Floquet方法求得的动力不稳定边界与Chiba试验较一致,并与B-R法结果吻合良好.Floquet方法可显著提高动力不稳定边界的求解效率,并消除壳体振型半波假定的影响. 展开更多

关键词 流固耦合 储液罐 动力稳定性 floquet理论 B-R准则

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基于Floquet理论的模块化多电平换流器小信号稳定性分析 被引量：6

4

作者 阮博 郑雪 +1 位作者 朱蜀 乐健 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第21期1-8,共8页

为更好地描述模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)中高次谐波动态的相互作用,基于线性时间周期(Linear Time-Periodic,LTP)系统理论对MMC进行建模,并基于Floquet理论进行MMC系统的小信号稳定性分析。首先通过MMC的桥... 为更好地描述模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)中高次谐波动态的相互作用,基于线性时间周期(Linear Time-Periodic,LTP)系统理论对MMC进行建模,并基于Floquet理论进行MMC系统的小信号稳定性分析。首先通过MMC的桥臂平均值模型建立系统的非线性时间周期系统模型,然后围绕周期轨道将该模型线性化得到MMC的LTP模型,最后通过针对LTP系统的Floquet理论分析MMC的小信号稳定性。分析结果表明:LTP模型可以准确描述MMC的小信号动态响应特性;Floquet分析可以精确刻画MMC参数构成的稳定边界。此外,所提模型和稳定性分析结果通过了基于MMC聚合模型的电磁暂态仿真和验证。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 线性时间周期 小信号稳定性 floquet理论 次同步振荡

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基于Floquet理论的旋转风机叶片动力失速气弹稳定性研究 被引量：5

5

作者 李迺璐 穆安乐 Balas M J 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期82-88,共7页

研究旋转风力机叶片动力失速气弹稳定性问题。叶片结构采用标量化的挥舞和扭转自由度耦合的振动运动模型,旋转风机叶片的气动力由Beddoes-Leishman失速模型来模拟,通过攻角在深度失速区域内的变化来计算出周期时变的非线性气动失速负载... 研究旋转风力机叶片动力失速气弹稳定性问题。叶片结构采用标量化的挥舞和扭转自由度耦合的振动运动模型,旋转风机叶片的气动力由Beddoes-Leishman失速模型来模拟,通过攻角在深度失速区域内的变化来计算出周期时变的非线性气动失速负载。在系统静平衡点附近对非线性气弹系统进行线性化,采用Floquet理论分析旋转叶片动力失速气弹稳定性,其结果得到系统时域响的验证。通过数值分析,揭示了挥舞扭转固有频率比和结构阻尼对颤振边界的影响。 展开更多

关键词 旋转风机叶片 气动失速 floquet理论 Beddoes-Leishman模型

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广义Floquet理论下分子的持续过场取向

6

作者 池方萍 杨玉军 朱颀人 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第B04期186-190,共5页

本文运用广义Floquet方法找到了一组分子转动态的特殊相干叠加态，从该态出发。分子的过场取向可被延续任意长的时间；运用双重复周期的外场，我们在外场脉冲时间间隔较大的不利情况下提高了分子取向程度，并且分析了Floquet方法下分子... 本文运用广义Floquet方法找到了一组分子转动态的特殊相干叠加态，从该态出发。分子的过场取向可被延续任意长的时间；运用双重复周期的外场，我们在外场脉冲时间间隔较大的不利情况下提高了分子取向程度，并且分析了Floquet方法下分子取向的优点及获得高程度取向的机制， 展开更多

关键词 分子取向 floquet理论

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旋转振动圆柱绕流周期解和Floquet稳定性 被引量：6

7

作者 孙亮 胡国辉 +1 位作者 孙德军 尹协远 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期309-318,共10页

对低雷诺数旋转振动圆柱绕流问题运用低维Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法将Ｎ－Ｓ方程约化为一组非线 性常微分方程组．运用打靶法数值求解了这组方程的周期解，并用 Ｆｌｏｑｕｅｔ理论对周期解的稳 定性进行了分析，研究了流动失稳的机制．

关键词 floquet理论 圆柱尾迹 分岔 打靶法 旋转振动 雷诺数 Nowbon迭代 圆柱绕流 周期解

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温度-应力耦合作用下高密度聚乙烯板壳结构的导波频散特性

8

作者 张旭 刘刚 +2 位作者 陈雷 江海磊 张泽徽 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期161-170,共10页

超声导波由于便捷、高效等优点被广泛应用于高密度聚乙烯(HDPE)板壳结构的缺陷识别和损伤监测,然而服役环境中的温度变化与结构应力会给导波频散特性带来不确定性的耦合影响,限制了导波检测技术的可靠性。基于Floquet-Bloch周期性边界,... 超声导波由于便捷、高效等优点被广泛应用于高密度聚乙烯(HDPE)板壳结构的缺陷识别和损伤监测,然而服役环境中的温度变化与结构应力会给导波频散特性带来不确定性的耦合影响,限制了导波检测技术的可靠性。基于Floquet-Bloch周期性边界,考虑温度-应力耦合下超弹性材料的初始应变能,建立HDPE板壳结构的频散分析模型,研究不同导波传播方向下温度-应力耦合作用对模态波结构、频散曲线和相速度变化的影响,并通过试验进行模型准确性验证;分别引入温度和应力敏感因子表征不同频率下导波模态相速度对环境温度和应力的敏感程度。结果表明:在均匀温度变化下导波传播平面内的不均匀应力状态会改变Lamb波和SH导波的位移波结构分布,导致两者的频散曲线在原本交叉点处彼此排斥并偏离;导波模态的相速度变化与温度-应力耦合条件、频率和传播方向密切相关;相同应变下,温度变化对导波模态相速度的影响明显大于结构应力;SH0模态和中高频范围大于10 kHz的Lamb-A0模态对温度变化和结构应力的敏感性均很弱,可以降低环境因素对导波信号的干扰,研究结果解释了不同环境温度和应力耦合作用对导波频散特性的影响规律。 展开更多

关键词 HDPE板壳结构 温度-应力耦合 floquet-bloch周期性边界 频散特性 敏感性分析

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一维光子晶体的电磁波理论及实现方法 被引量：4

9

作者 陈旻 顾培夫 +1 位作者 刘旭 李海峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期953-956,共4页

对一维光子晶体的电磁波理论及周期介质中的 Bloch波解做了详细的推导 ,给出了光子晶体中的禁带存在的理论依据 ,并以此分析了禁带的特征 .同时 ,对一维光子晶体的光学理论做了阐释 ,并应用于一维光子晶体的设计实践 .列举了两个多层周... 对一维光子晶体的电磁波理论及周期介质中的 Bloch波解做了详细的推导 ,给出了光子晶体中的禁带存在的理论依据 ,并以此分析了禁带的特征 .同时 ,对一维光子晶体的光学理论做了阐释 ,并应用于一维光子晶体的设计实践 .列举了两个多层周期介质膜的禁带特性 .最后对光子晶体的应用和制造前景做了展望 . 展开更多

关键词 光子晶体 bloch波解 禁带 多层周期介质膜系 电磁波理论 半导体技术

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含周期脉动的大密度比气液同轴射流的Floquet稳定性分析

10

作者 李振 胡国辉 周哲玮 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期883-892,共10页

基于周期脉动速度激励下气液同轴射流的数学模型,运用线性稳定性理论,采用Chebyshev配点法和Floquet理论,将含周期脉动分层流的Floquet稳定性分析扩展到大密度比的情况.研究了液铝-氮气射流的参数共振特性,分析了不同的物理参数对系统... 基于周期脉动速度激励下气液同轴射流的数学模型,运用线性稳定性理论,采用Chebyshev配点法和Floquet理论,将含周期脉动分层流的Floquet稳定性分析扩展到大密度比的情况.研究了液铝-氮气射流的参数共振特性,分析了不同的物理参数对系统稳定性的影响,计算了实验工况并和实验结果进行了比较. 展开更多

关键词 射流稳定性 Chebyshev配点法 floquet理论 参数共振 大密度比

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圆管内含周期脉动分层流的Floquet稳定性分析 被引量：1

11

作者 王艳霞 胡国辉 周哲玮 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第8期883-890,共8页

运用线性稳定性理论,结合Floquet理论和Chebyshev配点法对管流内有周期脉动分量的粘性分层流的参数共振现象进行了研究,得到不同流动参数对流场的失稳和参数共振特性的影响.

关键词 流动稳定性 floquet理论 参数共振

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电磁共振摆的实验设计与理论分析

12

作者 谢应明 孙婕 白在桥 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期28-31,共4页

设计出一个电磁共振摆,即周期性磁场作用下运动的复摆.通过实验对其周期、振幅、失稳范围等运动规律进行了研究,并从理论上建立该摆的运动方程,用Matlab进行了数值模拟.

关键词 电磁共振摆 floquet理论 失稳 数值模拟

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流固耦合系统动力稳定性的混合Γалёркин-Floquet解法

13

作者 魏焕民 《上海交通大学学报》 EI CAS 1987年第5期33-40,124,共9页

本文给出求解一般流固耦合系统动力稳定性的一种有效而通用的混合-Floquet 方法。作为实例,采用此法研究了一个充液圆柱壳体的动力稳定性问题。

关键词 动力稳定性 流固耦合系统 混合Галěркин方法 floquet理论 HILL 方程

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一种面向限制性三体问题的轨道-姿态运动模态构建方法 被引量：1

14

作者 刘威 罗建军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1078-1088,共11页

针对平动点附近的具有强非线性和耦合性的轨道-姿态动力学机理分析,以及如何利用其动力学特性完成相关任务操作等问题,提出了基于Floquet理论的轨道-姿态运动模态构建方法,并探讨了所构建模态的典型应用。首先,在平动点轨道-姿态周期解... 针对平动点附近的具有强非线性和耦合性的轨道-姿态动力学机理分析,以及如何利用其动力学特性完成相关任务操作等问题,提出了基于Floquet理论的轨道-姿态运动模态构建方法,并探讨了所构建模态的典型应用。首先,在平动点轨道-姿态周期解的基础上,对轨道-姿态状态转移矩阵进行分块,根据分块矩阵特征值特点,建立了姿态模态和姿轨耦合模态,与轨道模态共同构成完整的轨道-姿态运动模态。然后,对模态特性进行了相空间分析。最后,以平动点相对轨道-姿态运动解析、平动点轨道-姿态稳定性控制和平动点轨道附近姿轨编队设计为应用案例,相应数值仿真表明了所提出模态的正确性,以及在典型航天任务设计与控制中的应用价值。 展开更多

关键词 圆型限制性三体问题 轨道-姿态运动 平动点 floquet理论

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基于数值积分方法的铣削稳定性预测研究

15

作者 章启阳 刘赣华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期118-125,共8页

针对立式加工中心铣削颤振现象,用数值积分方法预测铣削加工过程中的稳定性。首先用时滞微分方程表示受颤振影响的单、双自由度铣削动力学模型,对时滞周期进行离散;然后用数值积分方法求解时滞微分方程,依据Floquet判定铣削加工稳定性,... 针对立式加工中心铣削颤振现象,用数值积分方法预测铣削加工过程中的稳定性。首先用时滞微分方程表示受颤振影响的单、双自由度铣削动力学模型,对时滞周期进行离散;然后用数值积分方法求解时滞微分方程,依据Floquet判定铣削加工稳定性,获得稳定性叶瓣图;最后为验证数值积分方法求解的正确性,进行参数识别试验获取铣削力系数和模态参数,从求解得到的叶瓣图中选取加工参数进行试验验证。数值仿真结果表明,数值积分方法的计算效率和计算精度优于1st-SDM方法和1st-FDM方法。试验结果表明,数值积分方法的求解结果与试验结果相符,可以指导铣削工艺参数的选取,确保铣削加工稳定。 展开更多

关键词 铣削加工 铣削颤振 数值积分方法 稳定性叶瓣图 floquet理论

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新型对偶复合左右手传输线电磁特性研究 被引量：1

16

作者 路成福 吴国成 +1 位作者 冯存前 刘超 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第3期50-53,共4页

采用缺陷地结构和加载枝节贴片的方法,设计了一种结构简单的新型对偶复合左右手传输线,并深入研究了其电磁特性。采用Bloch-Floquet理论和全波仿真软件推导并计算了该结构的色散曲线,理论和仿真结果吻合较好,证明了该结构为对偶复合左... 采用缺陷地结构和加载枝节贴片的方法,设计了一种结构简单的新型对偶复合左右手传输线,并深入研究了其电磁特性。采用Bloch-Floquet理论和全波仿真软件推导并计算了该结构的色散曲线,理论和仿真结果吻合较好,证明了该结构为对偶复合左右手传输线结构。给出了该结构的等效电路模型,并提取了相应电路结构参数。采用电磁扫描仿真,分析了结构参数的变化对其电磁特性的影响。相对于文献[8～9]中结构,该结构相对简单,参数易于调节;同时,该结构具有对称性,能够更好的应用于微带天线的设计。 展开更多

关键词 对偶复合左右手传输线 bloch—floquet理论 色散曲线

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一类单自由度分段线性系统的分岔和混沌控制 被引量：16

17

作者 徐慧东 谢建华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期20-24,共5页

研究了一类单自由度分段线性系统周期运动的分岔和混沌现象。首先求出系统的切换矩阵,应用Floquet理论分析了该系统周期运动发生倍化分岔的条件,然后建立Poincare映射,通过数值方法进一步研究了系统中发生的倍化分岔现象。最后使用耦合... 研究了一类单自由度分段线性系统周期运动的分岔和混沌现象。首先求出系统的切换矩阵,应用Floquet理论分析了该系统周期运动发生倍化分岔的条件,然后建立Poincare映射,通过数值方法进一步研究了系统中发生的倍化分岔现象。最后使用耦合反馈控制方法和外加恒定载荷控制方法对系统经倍化分岔序列通向混沌的运动状态有效地控制到不同的周期轨道。 展开更多

关键词 分段线性 floquet理论 周期运动 分岔 混沌 控制

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一类两自由度分段线性非光滑系统的分岔与混沌 被引量：13

18

作者 徐慧东 谢建华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期279-285,共7页

研究了一类两自由度分段线性非光滑系统周期运动的分岔现象和混沌行为。求出系统在各分界面处的切换矩阵,应用Floquet理论分析了该系统周期运动发生Neimark-Sacker分岔和倍化分岔的条件,然后建立Poincaré映射,通过数值方法进一步... 研究了一类两自由度分段线性非光滑系统周期运动的分岔现象和混沌行为。求出系统在各分界面处的切换矩阵,应用Floquet理论分析了该系统周期运动发生Neimark-Sacker分岔和倍化分岔的条件,然后建立Poincaré映射,通过数值方法进一步揭示了系统发生的Neimark-Sacker分岔,倍化分岔和亚谐分岔现象。对该系统分岔和混沌的研究,有助于工程中此类弹性碰撞系统的优化设计。 展开更多

关键词 分段线性 floquet理论 周期运动 分岔 混沌

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环形密封对离心泵转子系统稳定性影响的数值研究 被引量：6

19

作者 周文杰 王乐勤 +3 位作者 邢桂坤 翟璐璐 魏雪松 吴大转 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期87-91,107,共6页

环形密封中流体产生的激振力是导致离心泵转子-密封系统失稳的重要因素。文章采用非线性密封Muszynska模型建立了离心泵转子-密封系统动力学模型,利用四阶Runge-Kutta法将二阶微分方程转化成了一阶微分方程,同时将打靶法和Floquet理论... 环形密封中流体产生的激振力是导致离心泵转子-密封系统失稳的重要因素。文章采用非线性密封Muszynska模型建立了离心泵转子-密封系统动力学模型,利用四阶Runge-Kutta法将二阶微分方程转化成了一阶微分方程,同时将打靶法和Floquet理论相结合,对离心泵转子-环形密封系统不同密封参数情况下的非线性稳定性及其分岔问题进行了研究。结果表明,在转速较低时,系统是稳定的周期涡动,随着转速的提高,系统将产生Hopf分岔进入准周期运动而不再稳定,进一步研究发现系统稳定性与密封参数有着重要关系,适当增大密封压差,减小密封间隙和减小密封长度可以提高离心泵转子-密封系统稳定性,计算结果为离心泵转子-密封系统的设计以及定性控制系统的稳定性提供了理论依据。 展开更多

关键词 转子-密封系统 floquet理论 稳定性 HOPF分岔

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内圈故障滚动轴承系统周期运动的倍化分岔 被引量：2

20

作者 王强 刘永葆 +2 位作者 徐慧东 贺星 刘树勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期136-142,共7页

针对轴承内圈破损故障,建立轴承三自由度分段非光滑的故障模型,研究内圈故障滚动轴承系统周期运动的倍化分岔现象和混沌行为;求出系统的切换矩阵后,将得到的切换矩阵结合光滑系统的Floquet理论来分析轴承非光滑系统周期运动发生倍化分... 针对轴承内圈破损故障,建立轴承三自由度分段非光滑的故障模型,研究内圈故障滚动轴承系统周期运动的倍化分岔现象和混沌行为;求出系统的切换矩阵后,将得到的切换矩阵结合光滑系统的Floquet理论来分析轴承非光滑系统周期运动发生倍化分岔的条件。通过在碰撞面处建立Poincaré映射,用数值方法进一步揭示轴承系统的周期运动经倍化分岔通向混沌的现象;结果表明,当旋转频率接近临界分岔点时,系统有1个Floquet特征乘子接近-1,系统发生周期倍化分岔,随着旋转频率的增加,系统经历了周期二解的Nermark-Sacker分岔,随后又经历了多周期、混沌等复杂的非线性行为。对该故障轴承系统分岔和混沌的研究,可为大型高速旋转机械的安全稳定运行提供可靠的设计与故障诊断依据,也为实际设计时提供理论指导和技术支持。 展开更多

关键词 轴承 floquet理论 倍化分岔 混沌

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