機(jī)械碰撞運(yùn)動(dòng)中的非光滑動(dòng)力學(xué)

前言

非光滑動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)是近年來(lái)人們關(guān)注較多的領(lǐng)域，其中很多與機(jī)械碰撞振動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)碰振）相關(guān)，如大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子與定子系統(tǒng)的碰摩，汽車(chē)碰撞事故中的人員傷害以及其他含間隙的運(yùn)動(dòng)機(jī)械中的沖擊都屬于這一范疇。多數(shù)情形下，碰振會(huì)造成機(jī)械破壞，經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡，因而是一類(lèi)危害性很大的動(dòng)力學(xué)行為。碰振過(guò)程發(fā)生的時(shí)間往往很短，運(yùn)動(dòng)一般也比較復(fù)雜，除系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性因素外，研究表明，即使簡(jiǎn)單的線(xiàn)性系統(tǒng)發(fā)生碰振，運(yùn)動(dòng)也常會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似非線(xiàn)性系統(tǒng)的分岔行為。一般這類(lèi)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的向量場(chǎng)或流在某個(gè)切換點(diǎn)處（碰振點(diǎn)）不可微或不連續(xù)，而在空間其他各點(diǎn)仍然是光滑的。正是由于非光滑動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)向量場(chǎng)或流的特殊性，因而其研究方法與通常微分動(dòng)力系統(tǒng)既有共同點(diǎn)，又有許多特殊的地方。本書(shū)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜介紹了一系列機(jī)械碰振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型建立，分析方法以及運(yùn)動(dòng)和分岔特性等，以使讀者對(duì)非光滑動(dòng)力學(xué)這門(mén)新興而復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)理論有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。本書(shū)第1章介紹了非光滑動(dòng)力學(xué)的一些概念、研究方法和擦邊分岔的理論，是后續(xù)章節(jié)的理論基礎(chǔ)。第2章和第3章分別介紹了單自由度和多自由度碰撞振子的運(yùn)動(dòng)模型及分岔分析。第4章和第5章則介紹了碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的各類(lèi)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)以及擦邊分岔分析，這也是一類(lèi)具有機(jī)械工程應(yīng)用背景的意義重大的非光滑動(dòng)力學(xué)研究課題。第6章以碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為對(duì)象，探討了如何對(duì)機(jī)械碰撞中的混沌運(yùn)動(dòng)進(jìn)行有效控制。本書(shū)讀者應(yīng)具備本科以上力學(xué)或機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)，掌握一定的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)知識(shí)有助于理解本書(shū)相關(guān)方面內(nèi)容。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，得到了本人以前的導(dǎo)師陸啟韶先生，以及廣西師范大學(xué)李群宏老師的幫助，部分章節(jié)的內(nèi)容也與他們的研究相關(guān)。在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。對(duì)于書(shū)中的疏漏和不足，也懇請(qǐng)廣大讀者給予批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)械碰撞運(yùn)動(dòng)中的非光滑動(dòng)力學(xué)》是一部研究非光滑動(dòng)力學(xué)在機(jī)械碰撞運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用的專(zhuān)著，由淺人深地介紹了一系列機(jī)械碰振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型建立、分析方法以及各類(lèi)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和分岔特性等。《機(jī)械碰撞運(yùn)動(dòng)中的非光滑動(dòng)力學(xué)》既具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值，又有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。

書(shū)籍目錄

第1章 非光滑動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)1.1 引言1.2 非光滑動(dòng)力系統(tǒng)的定義和分類(lèi)1.3 碰撞力的簡(jiǎn)化模型1.4 Poincare映射及其應(yīng)用1.5 碰撞運(yùn)動(dòng)的擦邊理論1.6 胞映射法在非光滑動(dòng)力系統(tǒng)中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)第2章 單自由度碰振振子的運(yùn)動(dòng)2.1 單自由度碰振振子的運(yùn)動(dòng)模型2.2 線(xiàn)性碰振振子的擦邊分岔2.3 單自由度對(duì)稱(chēng)約束碰振系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)2.4 單自由度分段線(xiàn)性振子的運(yùn)動(dòng)參考文獻(xiàn)第3章 多自由度碰振振子的運(yùn)動(dòng)3.1 多自由度碰振振子的周期運(yùn)動(dòng)3.2 多自由度碰振振子的粘滯運(yùn)動(dòng)參考文獻(xiàn)第4章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)4.1 引言4.2 轉(zhuǎn)子碰摩運(yùn)動(dòng)的一般模型4.3 剛性約束碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分岔4.4 剛性約束偏移轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩的分岔4.5 非線(xiàn)性油膜轉(zhuǎn)子碰摩的數(shù)值方法4.6 小結(jié)參考文獻(xiàn)第5章 彈性機(jī)殼轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的碰摩運(yùn)動(dòng)5.1 引言5.2 碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的向量場(chǎng)分段光滑模型5.3 彈性機(jī)殼轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的碰摩運(yùn)動(dòng)5.4 彈性極限模型的非光滑分析5.5 小結(jié)參考文獻(xiàn)第6章 碰撞運(yùn)動(dòng)的混沌控制6.1 引言6.2 動(dòng)力系統(tǒng)的混沌控制理論6.3 碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的變量延遲反饋控制方法參考文獻(xiàn)附錄附錄1附錄2附錄3致謝

章節(jié)摘錄

插圖：在機(jī)械系統(tǒng)中，多自由度碰撞振子的實(shí)例很多，如急剎車(chē)時(shí)的火車(chē)或多廂貨車(chē)，機(jī)器人手足，航天器各類(lèi)伸展機(jī)構(gòu)等。與單自由度碰振振子相比，多自由度碰撞振子的運(yùn)動(dòng)分析方法基本相似，但過(guò)程更復(fù)雜。此外，多自由度碰撞振子系統(tǒng)普遍存在一類(lèi)稱(chēng)為粘滯運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)行為，這是單自由度碰振振子所沒(méi)有的。所謂粘滯運(yùn)動(dòng)，指系統(tǒng)中的某個(gè)質(zhì)量塊與約束面發(fā)生碰撞后，在一段時(shí)間內(nèi)保持與約束面接觸不動(dòng)，而后分開(kāi)并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。粘滯運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上是一種粘滯一滑移分岔行為，對(duì)于一般多自由度碰撞系統(tǒng)，我們可以使用第1章中的分析粘滯一滑移分岔的方法對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。為簡(jiǎn)化分析，本章我們只考慮雙自由度線(xiàn)性碰撞振子的周期運(yùn)動(dòng)及粘滯運(yùn)動(dòng)情形。

編輯推薦

《機(jī)械碰撞運(yùn)動(dòng)中的非光滑動(dòng)力學(xué)》由湖南大學(xué)出版社出版。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    機(jī)械碰撞運(yùn)動(dòng)中的非光滑動(dòng)力學(xué) PDF格式下載

---