国家自然科学基金(51105324)
- 作品数：15 被引量：80H指数：6
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- 相关机构：燕山大学东北大学南昌工学院更多>>
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- 相关领域：机械工程理学一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 一类含Mathieu-Duffing振子的相对转动系统的分岔和混沌被引量：5
- 2013年
- 建立了一类具有Mathieu-Duffing振子的两质量相对转动系统的非线性动力学方程.应用多尺度法求解该系统发生主共振-基本参数共振的分岔响应方程,并通过奇异性分析得到系统稳态响应的转迁集.利用Melnikov方法讨论系统在外激扰动和参激扰动变化下的全局分岔和系统进入混沌状态的可能途径,得到外激和参激幅值变化下系统可能出现多次通向混沌的道路,获得系统发生混沌的必要条件.最后采用数值方法验证了理论研究的有效性.
- 侯东晓赵红旭刘彬
- 关键词：混沌MELNIKOV方法
- 动态轧制过程下轧机辊系分岔与混沌特性被引量：6
- 2015年
- 基于热连轧机的机械结构和工艺结构,考虑态轧制力对轧机振动的影响,建立了轧机辊系的非线性动态轧制振动模型。根据Lagrange原理,得到了轧机辊系的动力学方程,应用多尺度法求解了系统的分岔响应方程,采用奇异性理论分析得到了系统稳态响应的转迁集及其相应的分岔曲线拓扑结构,利用Melnikov函数法研究了系统发生分岔与混沌的参数临界条件。最后进行数值仿真,通过分岔混沌图、最大Lyapunov指数、相轨迹和Poincare截面验证了理论的有效性,这为抑制和控制轧机系统非线性振动提供了理论参考和借鉴。
- 彭荣荣
- 关键词：轧机多尺度法MELNIKOV方法分岔混沌
- 基于轧件动态变形过程的轧机辊系耦合振动特性研究被引量：1
- 2016年
- 以Orowan单位压力微分方程为基础,考虑轧制过程轧辊纵向和横向振动的影响,建立了轧件的动态轧制力模型。在此基础上,考虑轧机结构的影响,建立了轧机辊系的耦合振动动力学模型。运用多尺度法求解了该系统在主共振和内共振情形下的解析近似解,得到了幅频特性曲线方程,同时采用奇异性理论分析了系统的分岔行为,得到了系统的转迁集及在不同区域中分岔曲线的拓扑结构。最后以轧机实际参数为例,分析了不同参数对系统振动特性的影响,发现主共振与内共振都存在着跳跃现象,且耦合项参数对内共振影响颇大,适当选取系统参数可有效减小这种振动行为,这为抑制轧机辊系振动提供了理论参考。
- 彭荣荣
- 关键词：轧机轧制力内共振分岔
- 轧件不对称滞后变形下动态轧制力建模及仿真研究被引量：6
- 2012年
- 通过分析轧制过程中轧辊振动对轧件弹塑性变形状态的影响,研究不同轧辊振动方向下轧制力的变形特点及其表达形式,建立一种具有不对称滞后变形作用的动态轧制力模型。基于不对称动态轧制力模型,通过以某厂1780轧机实际参数进行数值仿真,得到轧辊半径、轧辊转速、前张力、后张力及入口厚度等因素变化下动态轧制力与轧辊振动位移之间的滞后关系曲线。从仿真结果中可以得出,随着轧辊半径的不断增大,滞后区域会逐渐增大,导致系统的耗散能量增大;减小轧辊的转速、板带的入口厚度都会使滞后区域减小,从而减少耗散的能量;同时还通过前、后张力对滞后曲线的影响规律验证热连轧机的微张力控制特点。以上结论为进一步研究和抑制轧机振动问题提供了理论基础。
- 侯东晓刘浩然李纪召刘飞
- 关键词：轧机轧制力
- 基于动态轧制力的冷轧机非线性振动特性研究被引量：28
- 2013年
- 在Bland-Ford-Hill轧制力模型的基础上,考虑冷轧机轧辊在垂直方向上振动位移动态变化影响,建立一种动态轧制力模型。针对该轧制力公式,通过对轧制力和轧辊压扁半径条件进行解耦计算,推导出轧制力的显示计算式。在此基础上进一步考虑轧机机械结构振动影响,建立含有动态轧制力的轧机辊系非线性垂直振动方程。采用谐波平衡法求解出该系统的主共振幅频特性方程。以实际轧机参数进行仿真研究,分析轧机中非线性刚度、阻尼、外扰力等参数变化下的轧机主共振幅频特性,并研究外扰力发生变化时轧机的动态分岔特性。研究发现,随着外扰力的变化,轧机可能会出现周期、倍周期、混沌运动等一系列复杂的运动状态,这为研究抑制轧机振动问题提供有效的理论参考。
- 侯东晓朱月刘浩然刘飞彭荣荣
- 关键词：冷轧机非线性
- 两自由度轧机辊系参激刚度非线性振动特性研究被引量：2
- 2015年
- 考虑轧机辊系间的参激刚度以及轧制过程中辊系受到的动态轧制力,建立了两自由度轧机辊系参激刚度振动模型。运用多尺度法求解给出了系统1/2亚谐共振和内共振的幅频方程,以某冷轧机实际轧制参数为例,通过数值仿真得到结构阻尼、非线性刚度以及参激刚度等工艺参数变化下系统的幅频响应特性。并采用奇异性理论分析了1/2亚谐共振的静态分岔特性,同时分析了内共振情形下3组不同的转迁集以及相应的分岔拓扑结构图,得到了轧机稳定与不稳定振动的工艺参数区域。最后研究了工作辊、支撑辊随参激刚度变化的分岔混沌动力学行为,且用最大Lyapunov指数、相轨图以及Poincare截面对其加以验证,发现带材表面出现振纹或振痕的原因是系统在周期运动、倍周期运动与混沌运动多种运动形式间相互转换造成的。因此适当选取系统参数可有效减弱轧机系统的振动,这为消除和抑制轧机振动提供了理论依据。
- 彭荣荣
- 关键词：冷轧机分岔混沌
- 轧件滞后变形下板带轧机非线性振动特性研究
- 2013年
- 通过采用Bonc-Wen模型描述轧件弹塑性变形过程中表现出的滞后特性,建立了板带轧机辊系的滞后非线性垂直振动模型。分析了周期外激励作用下轧件滞后变形特性,得到不同参数激励项系数对轧件变形滞后力及系统运动状态的影响规律。并进一步研究了外激励幅值变化时轧机的分岔特性,发现随着外激励幅值的变化轧机将表现出周期、倍周期等多种不同的振动状态,得到轧机振动行为受外激励幅值影响的变化规律,为进一步控制轧机非线性振动行为提供了理论基础。
- 刘浩然刘飞彭荣荣朱月侯东晓
- 关键词：轧机振动分岔
- 液压缸非线性约束下的轧机辊系振动行为被引量：10
- 2014年
- 以四辊板带轧机为例,分析液压压下缸及弯辊缸在轧机辊系振动时表现出的分段弹性力和摩擦力两种非线性约束,建立液压缸非线性约束作用下的轧机辊系振动模型,并采用平均法求得振动系统的幅频响应。通过比较两种非线性作用下辊系振动速度和振动幅值的仿真曲线,研究辊系受分段弹性力和摩擦力影响时的行为特性。取不同分段弹性力和摩擦力,仿真分析两种非线性因素分别对轧机辊系幅频特性的影响规律。结果表明,轧机辊系振动速度受分段弹性力大小影响,系统不稳定频率区域随分段弹性力增大而变宽;摩擦力较小时,对辊系振动行为影响表现为阻尼特性,较大时,摩擦力的非线性成为影响辊系振动行为的主要特性。该结论为轧机辊系振动控制提供了理论参考。
- 刘飞刘彬时培明侯东晓
- 关键词：液压缸轧机辊系幅频特性
- 多非线性弹性约束下轧机辊系振动特性被引量：14
- 2012年
- 考虑四辊轧机在轧制过程中液压压下缸和平衡缸的非线性弹性约束作用,建立轧机辊系的多分段非线性动力学方程。运用平均法求解系统的频率响应方程,并采用奇异性理论分析系统的分岔行为,得到系统的转迁集以及6组不同的分岔图。以轧机实际参数为例,分析各非线性参数对系统幅频特性曲线的影响,发现系统幅频曲线在各分段处具有向高频段拐弯的特性,适当选取系统参数可有效减小这种行为的发生,这为抑制轧机辊系振动提供了理论参考。
- 刘浩然刘飞侯东晓时培明
- 关键词：轧机分岔
- 基于动态轧制力的四辊冷轧机七自由度振动特性研究被引量：10
- 2015年
- 针对四辊冷轧机座辊系系统,考虑轧辊振动位移对轧制力影响,建立基于动态轧制力的非线性七自由度振动模型;用平均法求解该模型获得系统的幅频特性方程,利用奇异性理论获得系统的分岔行为。通过现场数据分析各参数对幅频特性及对系统分岔、混沌特性影响。可为四辊冷轧机的动力学研究、抑制振动提供理论参考。
- 刘浩然张莹时培明赵红旭
- 关键词：四辊冷轧机平均法分岔混沌
