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基于Caputo导数的分数阶非线性振动系统响应计算
被引量:
6
1
作者
李亚杰
吴志强
章国齐
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期466-472,共7页
研究了含分数阶Caputo导数的非线性振动系统响应的数值计算方法。首先,由Caputo分数阶导数算子的叠加关系,得到含分数阶导数项非线性振动系统状态方程的标准形式。其次,基于Caputo导数与Riemann-Liouville导数和Grunwald-Letnikov导数...
研究了含分数阶Caputo导数的非线性振动系统响应的数值计算方法。首先,由Caputo分数阶导数算子的叠加关系,得到含分数阶导数项非线性振动系统状态方程的标准形式。其次,基于Caputo导数与Riemann-Liouville导数和Grunwald-Letnikov导数间的关系,推导计算了Caputo导数的一般数值迭代格式。本文方法不要求状态方程中各分数阶导数阶数相等,弱化了已有算法中对分数阶导数阶数的限制,并可推广到多自由度的情形。随后,选择若干有解析解的算例验证了本文方法的正确性。最后,以多吸引子共存的分数阶Duffing振子系统为例,比较Caputo和GL两种算法所得结果,说明了用GL算法求解存在的问题。
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关键词
分数阶导数
算法
数值迭代格式
导数阶数
系统初值
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职称材料
水下缆绳松弛—张紧过程的冲击张力影响因素实验研究
被引量:
6
2
作者
张素侠
唐友刚
+3 位作者
张若瑜
林维学
曹阳
杨钢
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期1102-1107,共6页
为了研究系泊缆绳在松弛-张紧过程产生冲击张力的影响因素,采用实验方法进行了研究.通过测试缆绳内的动态张力,分别研究了缆绳的端点运动和缆绳的自身特性对冲击张力的影响趋势,其中端点运动包括端点的运动频率和运动幅值,缆绳的自身特...
为了研究系泊缆绳在松弛-张紧过程产生冲击张力的影响因素,采用实验方法进行了研究.通过测试缆绳内的动态张力,分别研究了缆绳的端点运动和缆绳的自身特性对冲击张力的影响趋势,其中端点运动包括端点的运动频率和运动幅值,缆绳的自身特性包括缆绳长度、缆绳刚度及缆绳材料.结果表明,在相同的预张力和激励频率下,缆绳内的冲击张力随端点激励幅值增大而增大;在相同的激励幅值下,缆绳的冲击张力随激励频率的增大而增大.在相同的激励条件下,缆绳内的冲击张力随缆绳刚度和弹性模量的增大而增大,随缆绳长度的增大而减小.研究结果为理论分析和实际的工程设计提供参考依据.
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关键词
系泊系统
冲击张力
实验研究
松弛-张紧
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职称材料
车轮高阶多边形磨耗发生与演化特征分析
被引量:
4
3
作者
董雅宏
曹树谦
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期665-676,共12页
针对日益突出的车轮高阶多边形磨耗问题,基于轮轨系统转子动力学模型、轮轨接触模型和车轮圆周磨耗深度模型,建立车轮多边形磨耗发生与演化模型;分析列车运行速度和车轮质量偏心的变化,揭示车轮多边形磨耗发生与演化的规律,并进行现场...
针对日益突出的车轮高阶多边形磨耗问题,基于轮轨系统转子动力学模型、轮轨接触模型和车轮圆周磨耗深度模型,建立车轮多边形磨耗发生与演化模型;分析列车运行速度和车轮质量偏心的变化,揭示车轮多边形磨耗发生与演化的规律,并进行现场跟踪实测数据验证;通过模态和灵敏度分析研究系统参数对多边形磨耗的影响.研究结果表明:车轮高阶多边形磨耗的产生和演化遵循“定频整分”规律,即580 Hz左右的固定频率整分轮对转频时,车轮磨耗会演化成19阶左右的多边形,否则车轮磨耗将趋于均匀;该固定频率主要来源于轮对的2阶弯曲模态,且对车轴直径的灵敏度最大,通过定转速运行、增大车轴直径等措施改变固定频率可有效抑制车轮多边形磨耗.
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关键词
高阶多边形
磨耗
定频整分
灵敏度
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职称材料
深海立管涡激振动双稳态现象
被引量:
2
4
作者
李江涛
吴志强
+1 位作者
王远岑
张祥云
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2019年第10期1168-1176,共9页
为研究深海立管的涡激振动现象,本文在其流固耦合非线性动力学模型中考虑了流体阻尼的平方非线性特性以及结构惯性耦合。基于一阶Galerkin模态离散方程,通过特征值计算分析了流速对系统稳定性的影响,通过Poincaré映射方法分析了流...
为研究深海立管的涡激振动现象,本文在其流固耦合非线性动力学模型中考虑了流体阻尼的平方非线性特性以及结构惯性耦合。基于一阶Galerkin模态离散方程,通过特征值计算分析了流速对系统稳定性的影响,通过Poincaré映射方法分析了流速对响应非线性特征(频率、幅值)的影响。结果表明:涡激振动锁频区范围,可用无阻尼情况下的耦合颤振区来估计;锁频区左右两侧均存在双稳态现象,左侧为概周期运动与锁频运动共存,右侧为锁频运动与小幅周期运动共存。小流速下,响应中同时存在结构模态和涡激模态,锁频时响应表现为结构模态,而大流速时响应只含有涡激模态。
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关键词
涡激振动
尾流振子模型
多稳态
频率变化
相位变化
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职称材料
题名
基于Caputo导数的分数阶非线性振动系统响应计算
被引量:
6
1
作者
李亚杰
吴志强
章国齐
机构
天津大学
机械工程学院
力学
系
天津大学天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期466-472,共7页
基金
国家自然科学基金(11672349
11372211)
国家973计划(2014CB046805)资助项目
文摘
研究了含分数阶Caputo导数的非线性振动系统响应的数值计算方法。首先,由Caputo分数阶导数算子的叠加关系,得到含分数阶导数项非线性振动系统状态方程的标准形式。其次,基于Caputo导数与Riemann-Liouville导数和Grunwald-Letnikov导数间的关系,推导计算了Caputo导数的一般数值迭代格式。本文方法不要求状态方程中各分数阶导数阶数相等,弱化了已有算法中对分数阶导数阶数的限制,并可推广到多自由度的情形。随后,选择若干有解析解的算例验证了本文方法的正确性。最后,以多吸引子共存的分数阶Duffing振子系统为例,比较Caputo和GL两种算法所得结果,说明了用GL算法求解存在的问题。
关键词
分数阶导数
算法
数值迭代格式
导数阶数
系统初值
Keywords
fractional derivative
algorithm
numerical iterative scheme
derivative order
initial values
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
水下缆绳松弛—张紧过程的冲击张力影响因素实验研究
被引量:
6
2
作者
张素侠
唐友刚
张若瑜
林维学
曹阳
杨钢
机构
天津大学天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室
天津大学
建筑工程学院暨港口与海洋工程教育部
重点
实验室
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期1102-1107,共6页
基金
国家"863"基金资助项目(2007AA09Z30)
国家自然科学基金资助项目(50679051)
文摘
为了研究系泊缆绳在松弛-张紧过程产生冲击张力的影响因素,采用实验方法进行了研究.通过测试缆绳内的动态张力,分别研究了缆绳的端点运动和缆绳的自身特性对冲击张力的影响趋势,其中端点运动包括端点的运动频率和运动幅值,缆绳的自身特性包括缆绳长度、缆绳刚度及缆绳材料.结果表明,在相同的预张力和激励频率下,缆绳内的冲击张力随端点激励幅值增大而增大;在相同的激励幅值下,缆绳的冲击张力随激励频率的增大而增大.在相同的激励条件下,缆绳内的冲击张力随缆绳刚度和弹性模量的增大而增大,随缆绳长度的增大而减小.研究结果为理论分析和实际的工程设计提供参考依据.
关键词
系泊系统
冲击张力
实验研究
松弛-张紧
Keywords
mooring system
snap tension
experimental investigation
taut-slack
分类号
TV312 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
车轮高阶多边形磨耗发生与演化特征分析
被引量:
4
3
作者
董雅宏
曹树谦
机构
兰州交通
大学
机电工程学院
天津大学
机械工程学院
天津大学天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期665-676,共12页
基金
国家自然科学基金(12272259)。
文摘
针对日益突出的车轮高阶多边形磨耗问题,基于轮轨系统转子动力学模型、轮轨接触模型和车轮圆周磨耗深度模型,建立车轮多边形磨耗发生与演化模型;分析列车运行速度和车轮质量偏心的变化,揭示车轮多边形磨耗发生与演化的规律,并进行现场跟踪实测数据验证;通过模态和灵敏度分析研究系统参数对多边形磨耗的影响.研究结果表明:车轮高阶多边形磨耗的产生和演化遵循“定频整分”规律,即580 Hz左右的固定频率整分轮对转频时,车轮磨耗会演化成19阶左右的多边形,否则车轮磨耗将趋于均匀;该固定频率主要来源于轮对的2阶弯曲模态,且对车轴直径的灵敏度最大,通过定转速运行、增大车轴直径等措施改变固定频率可有效抑制车轮多边形磨耗.
关键词
高阶多边形
磨耗
定频整分
灵敏度
Keywords
high-order polygonal
wear
fixed frequency and divisible
sensitivity
分类号
U270.1 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
深海立管涡激振动双稳态现象
被引量:
2
4
作者
李江涛
吴志强
王远岑
张祥云
机构
天津大学
机械工程学院
天津大学天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2019年第10期1168-1176,共9页
基金
国家973计划(2014CB046805)
国家自然科学基金项目(11672349,11372211)
文摘
为研究深海立管的涡激振动现象,本文在其流固耦合非线性动力学模型中考虑了流体阻尼的平方非线性特性以及结构惯性耦合。基于一阶Galerkin模态离散方程,通过特征值计算分析了流速对系统稳定性的影响,通过Poincaré映射方法分析了流速对响应非线性特征(频率、幅值)的影响。结果表明:涡激振动锁频区范围,可用无阻尼情况下的耦合颤振区来估计;锁频区左右两侧均存在双稳态现象,左侧为概周期运动与锁频运动共存,右侧为锁频运动与小幅周期运动共存。小流速下,响应中同时存在结构模态和涡激模态,锁频时响应表现为结构模态,而大流速时响应只含有涡激模态。
关键词
涡激振动
尾流振子模型
多稳态
频率变化
相位变化
Keywords
vortex-induced vibration
wake oscillator
multistable
frequency variation
phase variation
分类号
U173.1 [交通运输工程]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Caputo导数的分数阶非线性振动系统响应计算
李亚杰
吴志强
章国齐
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
水下缆绳松弛—张紧过程的冲击张力影响因素实验研究
张素侠
唐友刚
张若瑜
林维学
曹阳
杨钢
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
车轮高阶多边形磨耗发生与演化特征分析
董雅宏
曹树谦
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
深海立管涡激振动双稳态现象
李江涛
吴志强
王远岑
张祥云
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2019
2
在线阅读
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职称材料
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