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基于Hertz接触的单自由度碰振系统的随机响应近似闭合解

祝海生; 陈林聪; 孙建桥; 赵珧冰 华侨大学土木工程学院; 福建厦门361021; 加州大学Merced分校工程学院; 美国加利福尼亚州95343; 天津大学机械工程学院; 天津300072
  • 碰撞振动
  • hertz接触理论模型
  • 迭代加权残值法
  • 高斯激励

摘要:碰振系统普遍存在于工程领域中,因此开展碰撞振动的研究具有重要的实际意义。应用随机振动研究的最新成果--迭代加权残值法,求解了高斯白噪声激励下基于Hertz接触的单自由度碰振系统的随机响应近似闭合解。首先,结合概率环流和概率势流的概念,构造系统FPK方程稳态解的近似表达式;然后,运用加权残值法获得近似表达式中的待定系数;最后,应用迭代技术在指定均方误差下获得特定精度的概率密度估计。为了说明该方法的有效性,分别考察了Duffing碰振系统和干摩擦碰振系统,再将蒙特卡罗模拟结果与理论解析解进行对比验证。研究表明,理论解析解与模拟结果吻合的非常好。

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