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以入倍周期分岔区,由处发生第次倍周期分岔,由周期变为周期周期轨道满足,,由,两式可得,解此元四次方程可得个根,即有个不动点显然和是两个平凡解,应予以排除式消除以上两个平凡解以后得,解式得,,将此两解带入周期轨道的稳定性条件,可知在稳定区间两端取值和,其中后者对应由周期到周期分岔的临界点类似地分析下去,发现大于时,系统开始倍周期分岔,其周期为,直至个值,系统开始表现随机行为,即进入了混沌状态虫口模型混沌现象的计算机模拟这里,我采用对这个模型进行简单的数值模拟程序流程图如图所示图程序流程图程序运行结果以及分析由程序的运行结果可以看到虫口模型在由倍周期分岔进入混沌运动的过程如果取,,迭代的轨道如图所示开始模型对初始值敏感性模拟同初值对应不同参数同参数对应不同初值任意参数和数值输入参数和确认开始迭代绘图输出结束图周期轨道对应于周期轨道,此时,即种群趋于消灭如果取,,迭代后的轨道如图所示图虫口数趋于个稳定值此时趋于个稳定的值,即虫口数最终会稳定在个确定的数量如果取三个不同的初始值,,对应于同个参数其结果也趋于同个稳定的值如图所示,即虫口数最终趋于同个状态图虫口数趋于同个稳定值随着参数的继续增大,例如时系统状态就会进入周期轨道,系统出现两个值和的交替状态,如图所示,即虫口数在两种状态之间交替变化图周期轨道如果进步继续增加值,当,此时在四个值上依次跳动例如时,依次趋向于进入周期轨道,如图所示,虫口数在上面的四个值间周期变动图周期轨道继续增大参数的值,系统状态倍周期演化最终进入混沌轨道,如图所示图混沌轨道例如取,初值分别为和与只有很小的差别,但我们可以明显的看到,迭代后的两条轨道最终表现出显著的差异,如图所示图两条混沌轨道比较在牛顿力学中,只要初始条件和受力状态确定,以后的运动就确定了,如果初始条件的变化很小,那么随着系统的演化,轨道的改变也不会很大上面图中两条轨道显著的差异在牛顿力学中显得有点不可思议,但这也正是混沌现象的神奇之处造成这种初值敏感性的主要机制在于伸长和折叠伸长的特性就是把相邻点的距离拉开,最终导致相邻点指数分离折叠的特性就是把很远的点凑到起,使得序列最终保持有界,而且还会引起映射的不可逆这种伸长折叠过程不断地进行,从而导致了混沌计算机的发展实现了大量快速的数值计算,为非线性系统的研究提供了有力武器本文通过对虫口模型的计算机模拟,展现了其中的奇异规律,在教学中取得了良好的效果,可以为同行提供有益的参考和教学补充也会引起更多人的兴趣和研究,促进非线性科学的发展第五章总结本文主要要介绍了混沌理论的基本概念,并且通过计算机软件模拟了混沌理论中的洛伦兹模型和虫口模型混沌现象只能出现在非线性系统而不能出现在线性系统中在虫口方程中没有外加随机变量,即不存在产生随机性的外部原因这种随机性又是本身固有的,是内在随机性而牛顿力学等的内在随机性的根源就在于其动力学方程中有非线性项存在,这与分子无规运动的随机性不同混沌是过程的科学演化的科学,而不是状态的科学,变是混沌的本性随着时间的推移,系统运动状态在不断变化当控制参量由小到大变化时,系统由稳定有序逐渐失稳,开始分岔,随着分岔按几何级数的不断增长,系统由有序到无序当控制参量达到个临界值时系统进入混沌区当再增大时又会遇到个个的周期窗口,个个混沌区,当不断减少时系统又会由混沌逐渐向有序演化在今后的研究中虫口模型程序初值取随机数设定初值得出表达式画出抛物线画出等分角线建立循环开始迭代迭代关系式画竖线,与抛物线相交于,点从,点画横线交等分角线于,点将映射所得的赋给下次迭代的初值结束循环虫口模型程序取随机的初值从连续取到,步长为将赋给迭代变量先进行循环迭代以达到稳定的定常解ξ迭代次,而不作图再进行循环,看定常解ξ与的关系用定常解进行迭代画图,将着重对具体现象的数学建模和计算机模拟,以便观察到更具体的现象参考文献,,,,,吴彤非线性动力学混沌理论方法及其意义清华大学学报,王德金,郑永爱分数阶混沌系统的延迟同步动力学与控制学报,孙庆华,包芳勋从线性到非线性和混沌谈数学的发展历程西安电子科技大学学报社会科学版,陈向炜,傅景礼,罗绍凯,梅凤翔系统动力学研究进展商丘师范学院学报,江富泉,李后强分形混沌理论与系统辩证论哲学动态,侯威,封国林,董文杰基于复杂度分析映射和模型的研究,王亥,胡健栋混沌扩频序列电子学报,王杰智,陈增强,袁著祉个新的混沌系统及其性质研究物理学报,傅新楚,周焕文,许凯华分叉混沌符号动力学武汉武汉大学出版社,王东生,曹磊混沌分形及其应用合肥中国科学技术大学出版社致谢本论文是在周林华老师的精心指导下完成的在此,我要对我的导师周林华在毕业设计期间,对我的学习生活上无微不至的关怀和帮助表示最诚挚的感谢和最衷心的祝福周老师在繁忙的教学和科研工作中花费了大量的心血和宝贵的时间对我的论文进行指导,论文中每点成绩的取得都是与老师的谆谆教诲分不开的老师们严谨的科学态度和治学之道是我终身学习的榜样,并将激励我在今后的人生道路上不断努力,积极进取并且让我深深体会到,认真的做好件事,所获得的成就感是任何东西都无法取代的,周老师给我的不仅仅是学科与知识的教诲,更是对我人生态度的教诲,请允许我再次向周老师表示最衷心的谢意我要深深感谢我的父母和其他亲人们,正是因为他们在生活上无微不至的关怀和精神上极大的支持和鼓励,才使我顺利完成了四年的大学学习,充实而愉快地度过了人生的重要阶段感谢数学系的其他老师对我学业上的帮助和指导和他们同走过的日子是无比的快乐开心最后我要感谢所有关心和帮助过我的朋友们,谢谢你们,我永远爱你们,附录洛伦兹模型程序,模型变量时域响应模型相图模型平面相图虫口模型程序取为,间的随机数固定定值将赋给迭代变量为循。
本次设计完成了大直径桩基础工程成孔钻具回旋冲击钻的总体设计。
在设计过程中为了使整个钻具实现预定的功能,其主要内容包括钻具整体结构设计齿轮传动部分设计主轴的设计以及泥浆循环系统的设计四个部分。
在这次设计中最大的感受是理论与实践必须相结合,只有将正确的理论应用于实践中,才能真正发挥理论的价值,才能更深刻地了解和掌握理论的真正内涵要作到理论与实践相结合必须有定的理论基础和丰富的实践经验,但在这实践经验方面,我很欠缺,导致在设计内容中出现了些。
这些缺点还在待于在日后的进步学习和工作中来弥补和提高,此外,设计工作是项繁重的工作,必须具有严谨细致的工作作风和顽强的决心和毅力。
参考文献孙恒,陈作模机械原理北京高等教育出版社,濮良贵,纪名刚机械设计北京高等教育出版社,王伯惠,上官兴著中国钻孔灌注桩新发展北京人民交通出版社,吴宗泽,罗圣国机械设计课程设计北京高等教育出版社,邹慧君机械原理课程设计手册北京高等教育出版社,刘鸿文材料力学北京高等教育出版社,现代机械传动手册编辑委员会现代机械传动手册北京机械工业出版社,成大仙机械设计手册第卷北京化学工业出版社,刘古岷,王渝,胡国庆桩工机械北京机械工业出版社,成大先机械设计图册第卷北京化学工业出版社,机械工程手册编委会机械工程手册第卷机械产品北京机械工业出版社,郭爱莲新编机械工程技术手册北京经济日报出版社,章宏甲液压与气动传动北京机械工业出版社,机械工程手册编委会机械工程手册专用机械卷二北京机械工业出版社,孟宪源,姜琪机构构型与应用北京机械工业出版社,吴宗泽机械设计禁忌例北京机械工业出版社,卜炎机械传动装置设计手册北京机械工业出版社,吴宗泽雷天觉机械设计实用手册北京化学工业出版社,齿轮手册编委会齿轮手册北京机械工业出版社,李维荣标准紧固件实用手册北京中国标准出版社,戴素江,金波等渐开线圆柱齿轮的制造偏差对其工作性能的影响农机化研究,朱学敏桩工水工机械北京机械工业出版社东北重型机械学院等机床夹具设计手册,第二版上海科技出版社,陈汉超,盛永才气压传动与控制北京北京工业学院出版社,史美堂主编金属材料及热处理知识北京机械工业出版社,王塘,孙芃防腐蚀施工技术问答腐蚀与防护,哈尔滨工业大学理论力学教研室编版理论力学北京高等教育出版社,谢家瀛主编机械制造技术概论北京机械工业出版社,韩文,孔达等滚子加工工艺分析及改进轴承,东北工学院机械零件零件设计手册北京冶金工业出版社,致谢在本次设计中,首先衷心感谢我的指导老师的悉心指导和耐心帮助,他严谨的工作作风和渊博知识给了对我这个课题给了我很大的帮助。
接下来我要感谢我这个课题小组的成员对我的工作的帮助和支持,同时也感谢为我的课题提出宝贵意见的同学及朋友,他们帮我解决了许多的难题,并为我的设计提出了许多的宝贵意见。
最后,在此想所有的论文评审老师和答辩委员会的全体老师表示由衷地感谢。
基圆直径齿距齿厚齿槽宽齿宽而般小齿轮验算,合适。
其他齿轮几何参数设计在这个传动以入倍周期分岔区,由处发生第次倍周期分岔,由周期变为周期周期轨道满足,,由,两式可得,解此元四次方程可得个根,即有个不动点显然和是两个平凡解,应予以排除式消除以上两个平凡解以后得,解式得,,将此两解带入周期轨道的稳定性条件,可知在稳定区间两端取值和,其中后者对应由周期到周期分岔的临界点类似地分析下去,发现大于时,系统开始倍周期分岔,其周期为,直至个值,系统开始表现随机行为,即进入了混沌状态虫口模型混沌现象的计算机模拟这里,我采用对这个模型进行简单的数值模拟程序流程图如图所示图程序流程图程序运行结果以及分析由程序的运行结果可以看到虫口模型在由倍周期分岔进入混沌运动的过程如果取,,迭代的轨道如图所示开始模型对初始值敏感性模拟同初值对应不同参数同参数对应不同初值任意参数和数值输入参数和确认开始迭代绘图输出结束图周期轨道对应于周期轨道,此时,即种群趋于消灭如果取,,迭代后的轨道如图所示图虫口数趋于个稳定值此时趋于个稳定的值,即虫口数最终会稳定在个确定的数量如果取三个不同的初始值,,对应于同个参数其结果也趋于同个稳定的值如图所示,即虫口数最终趋于同个状态图虫口数趋于同个稳定值随着参数的继续增大,例如时系统状态就会进入周期轨道,系统出现两个值和的交替状态,如图所示,即虫口数在两种状态之间交替变化图周期轨道如果进步继续增加值,当,此时在四个值上依次跳动例如时,依次趋向于进入周期轨道,如图所示,虫口数在上面的四个值间周期变动图周期轨道继续增大参数的值,系统状态倍周期演化最终进入混沌轨道,如图所示图混沌轨道例如取,初值分别为和与只有很小的差别,但我们可以明显的看到,迭代后的两条轨道最终表现出显著的差异,如图所示图两条混沌轨道比较在牛顿力学中,只要初始条件和受力状态确定,以后的运动就确定了,如果初始条件的变化很小,那么随着系统的演化,轨道的改变也不会很大上面图中两条轨道显著的差异在牛顿力学中显得有点不可思议,但这也正是混沌现象的神奇之处造成这种初值敏感性的主要机制在于伸长和折叠伸长的特性就是把相邻点的距离拉开,最终导致相邻点指数分离折叠的特性就是把很远的点凑到起,使得序列最终保持有界,而且还会引起映射的不可逆这种伸长折叠过程不断地进行,从而导致了混沌计算机的发展实现了大量快速的数值计算,为非线性系统的研究提供了有力武器本文通过对虫口模型的计算机模拟,展现了其中的奇异规律,在教学中取得了良好的效果,可以为同行提供有益的参考和教学补充也会引起更多人的兴趣和研究,促进非线性科学的发展第五章总结本文主要要介绍了混沌理论的基本概念,并且通过计算机软件模拟了混沌理论中的洛伦兹模型和虫口模型混沌现象只能出