文档介绍：摘要
论文题目: 带有滞回的接触系统非线性动力学分析方法和稳定性研究
学科专业: 机械电子工程
研究生: 殊海燕签名:
指导教师: 王世军副教授签名:
摘要
本文以某型号车床的床鞍一床身导轨结合部接触系统为研究对象,运用非线性动力学
的分析方法研究了这种含有间隙的带有滞回特性的接触系统的非线性动力学特性和系统
的稳定性。首先系统的阐述了接触问题的发展历程和滞回系统的发展、课题的工程背景以
及研究方法,在此基础上,介绍了接触系统的非线性动力学中的混沌理论、分岔理论以及
非线性动力学方程的研究方法,最后运用分析非线性动力学的分析方法深入地研究了床鞍
一床身导轨结合部接触系统的非线性动力学特性, 以及若干相关问题。主要做了以下几个
方面的工作:
以某型号车床的床鞍一床身导轨结合部—这种以机械接触为基本形式的接触系统为
例,在对以往研究成果总结的基础上,通过分析建立了一种含有间隙的带有滞回特性的单
自由度模型。
根据力学模型,分析了这种带有滞回特性的接触系统的特点,建立了系统的运动方程,
由于这个系统具有非线性环节,所以采用适用于分析一个自由度有非线性环节的方法等效
线性化方法对系统进行理论分析。
利用四阶的 R LInge一K ut a 算法对接触系统进行数值分析,运用 M AT L A B 软件进行算
法编程,考察了系统随外激励频率、阻尼参数以及外激力幅等变化下的非线性动力学特性。
利用系统响应的分岔图、时域波形图、相图以及 P oi nc ar e 截面等图形分析了系统响应
的周期运动、倍周期分岔、混沌等运动形式的转化与演变过程。从分析可知,系统在某些
特定的参数下确实出现了混沌与分岔行为。
利用分析非线性系统稳定性的一次近似判别法对这个接触系统的稳定性进行了近似
的判定,判别出了系统的运动状态是稳定的。
通过对机床非线性动力学特性的研究,得出一些有价值的结论,如在某些特定的参数
下接触系统出现了混沌与分岔行为,这对于机床的加工精度、加工质量等特性都产生了很
大的影响,所以在研究机床的整机动态特性时要考虑到这些因素的影响。这些都为未来机
床的设计提供了理论参考,将有着更加现实的意义。
关键词: 接触系统; 滞回模型; 等效线性化法; 混沌; 稳定性
A b s t r a e t
T itle : R E S E A R C H O N N O N L !N E A R D Y N A M !C S A N A L Y S IS M E T H O D S
A N D 5 1’A B L IT Y O F H Y S T E R E S IS O F T H E C O N T A C T S Y S T E M
M aj o r: E le etro m e c h a n ic a l E n g in e e rin g
N a m e : H a iy a n S h u 5 ig n a tu re :
S u P e rv is o r: A s s o c iate P ro f. S h ij u n W 白n g 5 ig n a tu re :
A b s tra C t
In this Pap er,a m odel of bed lath e saddle一bed railjun etion contaet system as th e resear eh
obj eet,U sing the m ethod of nonlinear dynam ies an alysis to study th e non linear dynam ics
e h a ra c te ristie s an d stab ility o f h y ste re sis o f th e e o n ta c t sy ste m . w 七 sh a ll fi rst in tr o d u e e th e
h isto ry o f th e e o n ta c t P ro b le m s an d th e d e v e lo P m e n t o f th e h y ste re tie sy ste m ,th e e n g in e e rin g
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d y n am ic s o f th e c o nt a et sy ste m in e h a o s th e o ry