[发明专利]弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析方法和装置

说明书

本发明实施例公开了一种弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析方法和装置，该分析方法包括以下步骤：建立有阻尼非线性能量阱系统模型；基于有阻尼非线性能量阱系统模型，建立弱阻尼非线性能量阱系统模型，并分析弱阻尼非线性能量阱系统的能量耗散特性；向弱阻尼非线性能量阱系统引入分段刚度建立弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统，相应地，建立分段刚度建立弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的拓扑特征模型，并分析弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的能量耗散特性。本发明通过对分段刚度非线性能量阱系统耦合单自由度主系统的动力学特性及振动抑制效果的研究，实现对弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的能量耗散特性分析。

技术领域

本发明涉及非线性能量阱领域，尤其涉及一种弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析方法和装置。

背景技术

当前研究中对于分段刚度模型的研究方式主要集中于数值模拟和试验验证部分，利用频率响应特性和扫频试验对引入分段刚度前后的频率响应特性进行对比，以及采用冲击外激励对引入分段刚度前后的系统冲击响应进行分析，对于分段刚度系统的近似解析解分析较少。

而存在对分段刚度解析解分析的研究中，较少有研究通过分析该系统的无阻尼自由振动过程的拓扑结构来对系统的有阻尼过程中能量耗散路径进行研究。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析方法和装置，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析方法，所述分析方法包括以下步骤：

S101、建立有阻尼非线性能量阱系统模型；

S102、基于所述有阻尼非线性能量阱系统模型，建立弱阻尼非线性能量阱系统模型，并分析所述弱阻尼非线性能量阱系统的能量耗散特性；

S103、向所述弱阻尼非线性能量阱系统引入分段刚度建立弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统，相应地，建立所述分段刚度建立弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的拓扑特征模型，并分析所述弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的能量耗散特性。

第二方面，本发明还提供一种弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析装置，所述装置包括第一建立部分、第一建立分析部分、第二建立分析部分；其中，所述第一建立部分，经配置成建立有阻尼非线性能量阱系统模型；所述第一建立分析部分，经配置成基于所述有阻尼非线性能量阱系统模型，建立弱阻尼非线性能量阱系统模型，并分析所述弱阻尼非线性能量阱系统的能量耗散特性；所述第二建立分析部分，经配置成向所述弱阻尼非线性能量阱系统引入分段刚度建立弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统，相应地，建立所述分段刚度建立弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的拓扑特征模型，并分析所述弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的能量耗散特性。

本发明实施例提供了一种弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析方法，针对目前研究立方刚度与分段刚度组合的组合刚度非线性能量阱(NES)系统的探索不充分的问题，本发明通过对分段刚度非线性能量阱系统耦合单自由度主系统的动力学特性及振动抑制效果的研究，实现对弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的能量耗散特性分析。

附图说明

图1为本发明实施例的弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析方法的示意图；

图2为本发明实施例中弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统模型示意图；

图3为本发明实施例中弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统能量耗散占比示意图；

图4为本发明实施例中三维能量柱空间坐标系定义；

图5为本发明实施例中低能级弱阻尼非线性能量阱系统的能量耗散轨迹；

图6为本发明实施例中中能级弱阻尼非线性能量阱系统的能量耗散轨迹；