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混沌振动在压实作业中应用的仿真研究

王聪玲  
【摘要】: 混沌理论是自本世纪70年代发展起来的。它与机械振动理论相结合而形成 的新学科——混沌振动,更是一个崭新的科研领域。在过去的近20年时间里, 国内外在混沌振动的理论研究方面都取得了巨大的进展;但有关混沌振动在工程 中的应用,成果尚少;尤其是在大型工程机械中的应用研究,国外未见报道。本 文的目的是用具有宽频功率谱的混沌激振器代替传统的单频激振器,研究高效混 沌振动压路机。 本文首先介绍了混沌振动的基本概念;评述了混沌振动识别的定性和定量方 法;对有关参数的选择进行了研究;给出了计算最大Lyapunov指数、相关维数 和周期比的算法;在对不同方法对比分析的基础上,选出了本文拟采用的识别方 法。 其次,建立了“ CVE—2型三偏心混沌激振器”和混沌振动压路机“机架— 振动轮—土”系统的数学模型,并在激振器的不同参数条件下,对数学模型进行 了数值仿真和混沌识别;研究了“混沌激振器”和“机架—振动轮—土”系统的 混沌特征与激振器参数之间的关系。 然后,通过实验测试,证实了14吨混沌振动压路机振动轮的真实振动是混 沌的;从混沌识别的角度讲,仿真结果与测试结果趋势一致。 最后,对“混沌”与“普通”振动压路机的压实参数进行了对比分析;结果 表明:14吨混沌振动压路机的压实性能优于普通振动压路机。


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