机械系统非线性模态慢动力学计算方法研究
计算工程、金融与科学
2021-01-01 v1
摘要
提出了一种用于数值预测非线性机械系统慢变动力学的新方法。该方法限于孤立非线性模态的工况，由两步过程组成：第一步，对自治系统进行多谐波分析，直接计算出所考虑非线性模态的幅值相关特性；第二步，利用这些模态特性构造一个二维降阶模型(ROM)，在不存在非线性模态相互作用的前提下，可高效计算稳态与非稳态动力学。所提方法应用于从单自由度到有限元模型的若干非线性机械系统。针对立方弹簧、单侧接触与摩擦等多种非线性的影响，研究了趋近平衡点 or 极限环的不稳态振动现象以及共振穿越。结果表明，所提ROM可非常快速且准确地分析非线性系统的慢动力学。此外，ROM概念提供了巨大的参数空间，包括附加线性阻尼、刚度与近共振激励。
引用
@article{arxiv.2012.14469,
title = {On the computation of the slow dynamics of nonlinear modes of mechanical systems},
author = {Malte Krack and Lars Panning-von Scheidt and Jörg Wallaschek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14469},
year = {2021}
}