摘要:
由于悬锁结构重量轻、阻尼小,风载荷往往成为控制性荷载.悬索柔性大,多暴露于空气中,在风的作用下很容易发生横向震动.悬索覆冰后的横截面成为非圆形,因而横向风载荷可能对它产生气动力.悬索的振动对悬索本身以及其它构件都存在不容忽视的危害.因此,利用非线性动力学理论研究覆冰悬索结构在风载荷作用下的振动具有很强的指导意义.目前针对覆冰悬索模型大多是自治系统以及风振作用下的数值模拟研究,而对于覆冰悬索模型多极限环分岔的理论分析还较少.2004年,Buica等人给出了一种利用Brouwer度理论及平均法研究周期系统周期解分岔的方法.2005年,Liu等人研究了具有不变环面的一类三维系统,推导了新的Melnikov函数,并得出周期解存在的充分条件.2009年,Han研究了一类近Hamilton系统的极限环分支,提出了一种研究Melnikov函数在原点附近性质的新方法.2009-2010年,Llibre等人分别研究了一类具有1∶N和p∶q共振线性中心的4维系统在N次多项式扰动下分岔产生极限环个数的上界.2009年,Llibre等人研究了1∶n共振的四维系统分岔出极限环的最大个数.2011年,Lima等证明了从一类2n维系统中最多可以分岔出一个极限环.2011年,Buzzi等人证明从一个1∶1内共振四维系统中分岔产生极限环的个数问题.本文运用线性满秩变换、周期变换、一阶平均理论及代数几何的Bezout理论研究了风振作用下覆冰悬索系统的多极限环分岔问题,得到了该系统产生极限环分岔的参数条件及个数的上界,并借助Matlab研究了该系统在两组不同参数条件下产生极限环的个数及分布构型,验证了理论结果的正确性.所得结论丰富了二自由度覆冰悬索系统的非线性动力学性态,并对导线覆冰产生的大幅度低频振动造成的灾害防治提供了理论依据.
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