高静低动刚度隔振理论与控制技术

　　目录第1章概述(1)1.1引言(1)1.2机械振动基础(3)1.3高静低动刚度理论基础(7)1.4高静低动刚度隔振系统理论研究现状(11)1.5高静低动刚度隔振系统控制研究现状(14)1.6本章小结(18)第2章磁体型高静低动刚度隔振器设计(19)2.1引言(19)2.2双环永磁体型高静低动刚度隔振器设计(19)2.3三磁体型高静低动刚度隔振器设计(38)2.4电磁体型高静低动刚度隔振器设计(54)2.5本章小结(70)第3章高静低动刚度隔振系统力学特性(71)3.1引言(71)3.2高静低动刚度隔振系统静力学特性(71)3.3单自由度高静低动刚度隔振系统动力学特性(75)3.4两自由度高静低动刚度隔振系统动力学特性(84)3.5时滞对高静低动刚度隔振系统的影响分析(92)3.6本章小结(112)第4章高静低动刚度隔振系统分岔特性(113)4.1引言(113)4.2高静低动刚度隔振系统局部分岔分析(113)4.3高静低动刚度隔振系统全局性态分析(125)4.4本章小结(134)第5章高静低动刚度隔振系统吸引子迁移控制(135)5.1引言(135)5.2迁移控制方法(135)5.3高静低动刚度隔振系统共存吸引子迁移控制(140)5.4数值仿真分析(142)5.5本章小结(148)第6章高静低动刚度隔振系统主动控制(149)6.1引言(149)6.2时滞离线预估与补偿(149)6.3单自由度高静低动刚度隔振系统主动控制(152)6.4两自由度高静低动刚度隔振系统主动控制(159)6.5本章小结(175)第7章高静低动刚度隔振系统线谱混沌化控制(176)7.1引言(176)7.2单自由度高静低动刚度隔振系统双时延反馈混沌化(176)7.3柔性基础高静低动刚度隔振系统广义混沌同步(188)7.4本章小结(197)第8章技术展望(199)8.1引言(199)8.2高静低动刚度仿生结构隔振(199)8.3高静低动刚度超结构隔振(203)8.4本章小结(209)参考文献(210)附录A谐波平衡法相关系数的表达式(222)附录B单变量分岔方程稳态解系数的表达式(226)附录C分岔参数与开折参数的表达式(227)第1章概述(1)1.1引言(1)1.2机械振动基础(3)1.3高静低动刚度理论基础(7)1.4高静低动刚度隔振系统理论研究现状(11)1.5高静低动刚度隔振系统控制研究现状(14)1.6本章小结(18)第2章磁体型高静低动刚度隔振器设计(20)2.1引言(20)2.2双环永磁体型高静低动刚度隔振器设计(20)2.3三磁体型高静低动刚度隔振器设计(39)2.4电磁体型高静低动刚度隔振器设计(54)2.5本章小结(72)第3章高静低动刚度隔振系统力学特性(73)3.1引言(73)3.2高静低动刚度隔振系统静力学特性(73)3.3单自由度高静低动刚度隔振系统动力学特性(77)3.4两自由度高静低动刚度隔振系统动力学特性(86)3.5时滞对高静低动刚度隔振系统的影响分析(94)3.6本章小结(114)第4章高静低动刚度隔振系统分岔特性(115)4.1引言(115)4.2局部分岔(115)4.3局部分岔分析(117)4.4全局性态分析(127)4.5本章小结(136)第5章高静低动刚度隔振系统吸引子迁移控制(137)5.1引言(137)5.2迁移控制方法(137)5.3共存吸引子的迁移控制(142)5.4数值仿真分析(144)5.5本章小结(150)第6章高静低动刚度隔振系统主动控制(151)6.1引言(151)6.2时滞离线预估与补偿(151)6.3单自由度系统主动控制(154)6.4两自由度系统主动控制(161)6.5本章小结(177)第7章高静低动刚度隔振系统线谱混沌化控制(178)7.1引言(178)7.2双时延反馈混沌化(178)7.3柔性基础高静低动刚度系统的广义混沌同步(190)7.4本章小结(199)第8章技术展望(201)8.1引言(201)8.2仿生结构隔振(201)8.3超材料与超结构(205)8.4本章小结(210)参考文献(211)附录A谐波平衡法相关系数的表达式(222)附录B单变量分岔方程稳态解系数的表达式(226)附录C分岔参数与开折参数的表达式(227)

　　海*程大学博士，长期致力于研究非线性振动理论及相关技术，主持或参与过以下项目：1. 国家自然科学基金青年项目“基于磁气式混合隔振系统的潜艇低频线谱控制技术研究”，编号52201389，负责人（本书依托项目）；2. 国家自然科学基金面上项目“舰船机械隔振系统广义混沌同步及其吸引子迁移控制研究”，编号51679245，参与人（本书依托项目）；3. 国家自然科学基金面上项目“潜艇机械设备混沌振动自适应预测控制技术研究”，编号51509253，参与人（本书依托项目）；4. 国家自然科学基金青年项目“准零刚度隔振系统混沌化技术研究”，编号51579242，参与人（本书依托项目）；5. 湖北省自然科学基金，省级一般项目，“高静低动刚度隔振系统设计及控制技术研究”，编号2020CFB148，负责人（本书依托项目）。

　　本书以非线性高静低动刚度隔振系统理论为依托，分析了不同类型的隔振系统的设计。运用谐波平衡法和数值仿真研究方法，对隔振系统的力学特性和分岔特性等进行了研究，着重揭示了周期吸引子共存、周期吸引子和混沌吸引子共存的现象。深入探讨了可调式高静低动刚度隔振器结构优化及有限元仿真计算、单自由度以及两自由隔振系统动态特性分析、时滞对隔振系统的影响特性等内容。通过双时延反馈控制、基于状态反馈和基于耦合的广义混沌同步实现高静低动刚度隔振系统的高品质混沌化，将线谱混沌化与潜艇动力机械隔振有机结合，达到降低线谱强度和隔离振动的双重目的，解决传统机械设计和一般意义的混沌化方法无法解决的削弱线谱特征和保持隔振性能之间的冲突。本书为降低潜艇水下辐射噪声线谱强度、隐匿线谱信息奠定理论基础，所得理论对潜艇动力机械的振动控制具有一定的借鉴价值。