一類離心機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、具有間隙的碰撞振動(dòng)是工程機(jī)械中經(jīng)常見到的一種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象時(shí)而有利，時(shí)而有害，我們要怎樣趨利避害，這也成為當(dāng)今機(jī)械工程中的一熱門研究問題。近年來，國內(nèi)外的許多專家學(xué)者對低自由度的碰撞振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行了深入的研究，對于低自由度系統(tǒng)的分岔混沌問題已取得了很大成果;但對于高自由度結(jié)合機(jī)械本身的研究稍少。本文就工業(yè)上常用的一種離心脫水設(shè)備——臥式振動(dòng)離心機(jī)進(jìn)行了非線性動(dòng)力學(xué)的討論。全文主要工作如下:
　　簡單介紹了離心機(jī)自身的發(fā)展歷史以及工作

2、原理;碰撞振動(dòng)系統(tǒng)在國內(nèi)外的研究進(jìn)展與當(dāng)前存在的一些主要問題，解釋了什么是非線性動(dòng)力學(xué)及其主要研究方法，包括不動(dòng)點(diǎn)與穩(wěn)定性的判斷依據(jù)，分岔現(xiàn)象、Poincaré映射以及混沌現(xiàn)象的概念，為下文非線性動(dòng)力學(xué)的研究做鋪墊。
　　將臥式振動(dòng)離心機(jī)的工作過程簡化為左右二自由度、左右三自由度以及上下兩自由度的碰撞振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律和碰撞動(dòng)量定理知識便可得出該過程的運(yùn)動(dòng)微分方程;依據(jù)機(jī)械工作過程中的邊界條件求解了該運(yùn)動(dòng)微分方程

3、的解，推導(dǎo)了Poincaré映射及其Jacobi矩陣;根據(jù)求解系統(tǒng)方程的過程原理從而應(yīng)用MATLAB軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程仿真;數(shù)值理論研究上述三個(gè)物理模型的動(dòng)力學(xué)行為。
　　依據(jù)碰撞振動(dòng)過程中的二維（三維）分岔圖和Poincaré映射截面圖，結(jié)合Jacobi矩陣的特征值越過單位圓的數(shù)量以及位置來理論討論了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)遷到混沌的復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特征;通過對比分析發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)從周期運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化到混沌的過程中有各種各樣的分岔類型，其中包括最常見的