振动与冲击2021,Vol.40Issue(16) :20-28.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.16.003

分数阶单自由度线性振子双侧对称碰撞振动分析

Analysis of bilateral symmetrical vibro-impact of a fractional-order linear single-degree-of-freedom oscillator

刘汝逾 牛江川 申永军 杨绍普
振动与冲击2021,Vol.40Issue(16) :20-28.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.16.003

分数阶单自由度线性振子双侧对称碰撞振动分析

Analysis of bilateral symmetrical vibro-impact of a fractional-order linear single-degree-of-freedom oscillator

刘汝逾 1牛江川 2申永军 2杨绍普2
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作者信息

  • 1. 石家庄铁道大学机械工程学院,石家庄050043
  • 2. 石家庄铁道大学机械工程学院,石家庄050043;石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室,石家庄050043
  • 折叠

摘要

基于含分数阶微分的单自由度线性双侧刚性碰撞模型,研究了双侧对称碰撞振动系统在简谐激励下的稳定性和分岔行为.利用平均法得到分数阶线性系统的等效刚度和等效阻尼,获得碰撞振动的稳态解;利用迭代法得到更精确的瞬态固有频率,从而获得碰撞振动的瞬态解.在此基础上,得到了双侧对称碰撞振动系统的近似解析解.根据近似解析解,分析了对称n-1-1周期运动的存在条件,并利用Poincaré映射研究了n-1-1周期运动的稳定性.详细分析了当外界激励频率、分数阶阶次和间隙变化时系统的分岔行为.分析结果表明,在双侧对称分数阶振动碰撞系统中,存在着擦边分岔、音叉分岔、倍周期分岔和混沌运动.

关键词

碰撞振动/分数阶微分/稳定性/分岔

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基金项目

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.898
ISSN:1000-3835
被引量3
参考文献量16
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