PHÂN TÍCH RẼ NHÁNH ĐỐI VỚI DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN CỦA XE LU VỚI HAI KÍCH ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Hoàng Mạnh Cường1, , Nguyễn Mạnh Nên1, Vũ Văn Tập1
1 Viện Cơ khí, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Bài báo này trình bày việc khảo sát rẽ nhánh đối với dao động của xe lu rung có hai kích động điều hòa trong chế độ chuyển động bình ổn. Trước tiên, một mô hình động lực học phi tuyến của hệ đã được thiết lập. Dựa trên phương trình động lực học, kết hợp với lý thuyết rẽ nhánh Floquet, ta xây dựng chương trình tính toán số, khảo sát rẽ nhánh của dao động tuần hoàn đối với xe lu rung. Việc phân tích rẽ nhánh trong dao động của xe lu được thực hiện khi tham số rẽ nhánh được chọn là độ cứng tiếp xúc giữa các bánh lu và mặt đường. Kết quả thu được là các đồ thị mô tả sự rẽ nhánh trong dao động của hệ theo độ cứng tiếp xúc và các đồ thị mô tả dao động tuần hoàn của hệ trong một số trạng thái chuyển động bình ổn trước và sau các điểm rẽ nhánh.

Abstract

This paper presents the analysis of branching in oscillations for a vibratory roller with two harmonic excitations in steady motion mode. First, a nonlinear dynamic model of the system was established. Based on the equations of motion, combined with Floquet's branching theory, we develop a numerical program to perform branching analysis of the periodic oscillations of a vibratory roller. The analysis of branching in the vibration of a vibratory roller is performed by selecting the branching parameter as the contact stiffness between the roller wheels and the road surface. The obtained results are the branching diagrams of the system as a function of contact stiffness and the periodic oscillations of the system in several steady-state motion conditions before and after the branching points.

KeywordsVibratory roller, periodic vibration,  nonlinear dynamic, floquet stability.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

[1] Nguyễn Văn Khang (2017), Động lực học hệ nhiều vật, Hà Nội: NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[2] Nayfeh, A. H., & Balachandran, B. (1995), Applied Nonlinear Dynamics, New York: John Wiley & Sons.
[3] Hoàng Mạnh Cường & Vũ Văn Tập (2025), Phân tích rung động của người khi vận hành xe lu rung hai bánh thép, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Số 82, tr.91-95.
[4] Wong, C. W., Zhang, W. S., & Lau, S. L. (1991), Periodic forced vibration of unsymmetrical piecewise- linear systems by incremental harmonic balance method, Journal of Sound and Vibration, Vol.149(1), pp.91-105.
[5] Lau, S. L., & Zhang, W. S. (1992), Nonlinear vibrations of piecewise linear systems by incremental harmonic balance method, Journal of Applied Mechanics, Vol.59(1), pp.153-160.
[6] Raghothama, A., & Narayaman, S. (2000), Bifurcation and chaos of an articulated loading platform with piecewise non - linear stiffness using the incremental harmonic balance method, Ocean Engineering, Vol.27, pp.1087-1107.
[7] Xu, L., Lu, M. W., & Cao, Q. (2002), Nonlinear vibrations of dynamical systems with a general form of piecewise - linear viscous damping by incremental harmonic balance method, Physics Letters A, Vol.301, pp.65-73.
[8] Xu, L., Lu, M. W., & Cao, Q. (2003), Bifurcation and chaos of harmonically excited oscillator with both stiffness and viscous damping piecewise linearities by incremental harmonic balance method, Journal of Sound and Vibration, Vol.264, pp.873-882.
[9] Shaw, S. W., & Holmes, P. J. (1983), A periodically forced piecewise linear oscillator, Journal of Sound and Vibration, Vol.90(1), pp.129-155.
[10] Natsiavas, S. (1991), Dynamics of piecewise linear oscillators with Van Der Pol type damping, International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol.26(314), pp.349-366.
[11] Ponce, E., Ros, J., & Vela, E. (2013), Algebraically computable piecewise linear nodal oscillators, Applied Mathematics and Computation, Vol.219, pp.4194-4207.
[12] Wiercigroch, M., & Sin, V. W. T. (1998), Measurement of chaotic vibration in a symmetrically piecewise linear oscillator, Chaos, Solitons & Fractals, Vol.9(1&2), pp.209-220.
[13] Casini, P., & Vestroni, F. (2011), Characterization of bifurcating non-linear normal modes in piecewise linear mechanical systems, International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol.46(1), pp.142-150.
[14] Petrini, M., Demeio, L., & Lenci, S. (2023), Attractors' Analysis and Bifurcation Diagrams for an Impacting Inverted Pendulum in the Presence of a Two-Terms Harmonic Excitation, ASME J. Comput. Nonlinear Dyn., Vol.18(10), p.101004.
Doi: 10.1115/1.4063034.