基于模态构造的多自由度系统非线性振动分析的任务书.docx

基于模态构造的多自由度系统非线性振动分析的任务书
任务书
任务名称：基于模态构造的多自由度系统非线性振动分析
任务目的：
1.了解多自由度系统的基本原理和非线性振动的特点；
2.学习模态构造方法在多自由度系统非线性振动分析中的应用；
3.研究多自由度系统的非线性振动特征，并对各种非线性力学结果进行分析和比较。
任务步骤：
1.多自由度系统基本原理学习。了解多自由度系统的构成及其特性，包括质点系、成杆系统、平面辗转摩擦系统、平面弹性机架系统等。学习多自由度系统纵向和横向模态构造方法，掌握系统运动方程的推导方法。
2.非线性振动分析方法学习。研究线性振动与非线性振动的区别，包括周期性振动和非周期性振动，掌握分析非线性振动系统的主要方法，如幅-频响应法、相平面分析法、频谱分析法、双曲余弦函数法与分岔现象分析法等。
3.模态构造方法在非线性振动分析中的应用。学习模态分析原理及其应用，了解模态所包含的物理意义，掌握振型与模态之间的关系，以及将一个复杂的多自由度系统，化成几个基本的单自由度系统进行分析的方法。
4.通过计算机程序实现多自由度系统的非线性振动分析。通过编写计算程序，采用Matlab等软件实现动力学方程的离散化，利用数值解法求解非线性振动系统的解析式，分析非线性振动系统的重要参数和相应特征，如自由度、周期、幅值、分岔点、周期倍增等。
5.数据分析和结果总结。通过实验和计算数据进行分析和比较，掌握振动的特征和规律，并将不同的分析结果进行比较与总结。
6.论文撰写。撰写关于多自由度系统非线性振动分析的论文，系统总结研究结果，阐述研究工作的意义和贡献。
任务完成时间：
本次任务需要完成时间为两个月（八周）。
任务组成：
任务组成如下：
1）学习笔记：通过阅读相关文献资料和网络资源，记录学习笔记，了解多自由度系统的基本原理和非线性振动的特点，模态构造方法在多自由度系统非线性振动分析中的应用。
2）实验报告：利用Matlab等计算机程序，编写程序进行多自由度系统的非线性振动分析。实验报告包括离散化、计算数据、分析参数与特征等。
3）论文：论文主要分为绪论、研究概况、实验结果、数据分析与讨论、结论与展望等部分，长度不少于1200字。需严格按照格式要求进行排版，包括正文字体、字号、行距等要求。
预期收获：
通过本次任务的完成，预期最终拥有以下几个方面的收获：
1.深入了解多自由度系统的基本原理和非线性振动的特点，掌握系统运动方程的推导方法；
2.熟练掌握模态构造方法在多自由度系统非线性振动分析中的应用，能够将复杂的多自由度系统化为几个单自由度系统进行分析；
3.掌握非线性振动分析的主要方法，如幅-频响应法、相平面分析法、频谱分析法、双曲余弦函数法与分岔现象分析法等；
4.通过编写计算机程序实现多自由度系统的非线性振动分析，将理论与实际结合进行学习；
5.严格按照格式要求撰写论文，提高学术论文写作的能力和水平。