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一类非线性约束下单自由度碰撞系统的动力学特性
DYNAMICS CHARACTERISTIC OF A CLASS OF SINGLE-DEGREE-OF-FREEDOM COLLISION SYSTEM UNDER NONLINEAR CONSTRAINT
- 机械强度 2025年47卷第3期 页码：82-89
- 作者机构：
1.兰州交通大学 机电工程学院，兰州 730070
2.甘肃省轨道交通装备系统动力学与可靠性重点实验室，兰州 730070
- 作者简介：
马成，男，1999年生，甘肃兰州人，硕士研究生；主要研究方向为非线性动力学；E-mail：2316000560@qq.com。
朱喜锋，男，1980年生，河南虞城人，副教授，硕士研究生导师；主要研究方向为非线性动力学；E-mail：zhuxf@mail.lzjtu.cn。
- 基金信息：甘肃省科技计划项目(20JR5RA424)
DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.03.010
中图分类号： O322收稿日期：2023-07-03，
修回日期：2023-07-18，
纸质出版日期：2025-03-15
- 稿件说明：
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马成，朱喜锋，郑冬，等. 一类非线性约束下单自由度碰撞系统的动力学特性［J］. 机械强度，2025，47（3）：82-89.
MA Cheng，ZHU Xifeng，ZHENG Dong，et al. Dynamics characteristic of a class of single-degree-of-freedom collision system under nonlinear constraint［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（3）：82-89.
马成，朱喜锋，郑冬，等. 一类非线性约束下单自由度碰撞系统的动力学特性［J］. 机械强度，2025，47（3）：82-89. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.03.010.
MA Cheng，ZHU Xifeng，ZHENG Dong，et al. Dynamics characteristic of a class of single-degree-of-freedom collision system under nonlinear constraint［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（3）：82-89. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.03.010.
摘要
研究了一类单自由度含非线性项以及单侧新型非线性约束机械碰撞振动系统模型，利用变步长4阶Runge-Kutta数值算法以及多参数协同仿真，分析该系统在低频激励下的
p
/1周期运动的动力学特性，以及擦边分岔与鞍结分岔在
p
/1周期运动中的频率迟滞特性，发现两种不同的运动会同时存在，揭示了相邻周期运动之间转迁不可逆。最后研究了间隙的改变对系统的多态共存区的影响，随着间隙的增大，部分周期运动共存区段减小并向低频区段过渡。
Abstract
A single-degree-of-freedom mechanical collision vibration system model with nonlinear terms and unilateral new nonlinear constraints was studied.The dynamics characteristics of the
p
/1 periodic motion of the system under low-frequency excitation were analyzed by using the variable-step fourth-
order Runge-Kutta numerical algorithm and multi-parameter co-simulation.And the frequency hysteresis characteristics of the grazing bifurcation and saddle-node bifurcation in the
p
/1 periodic motion were analyzed.It was found that two different motions will exist at the same time，revealing the irreversibility of the transition between adjacent periodic motions.Finally
the influence of the change of the gap on the multi-state coexistence region of the system was studied.As the gap increases
the coexistence region of partial periodic motion decreases and transits to the low-frequency region.
关键词
Keywords
references
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