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基於耦合諧振梁局部化特性的高靈敏質量感應機制研究

  • 作者：劉書溢|責編:沈廣啟
  • 出版社：吉林大學
  • ISBN：9787576839067
  • 出版日期：2025/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：148
人民幣：RMB 58 元      售價：元
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內容大鋼
    全書共分為六章，第一章論述了本研究的研究背景和意義，闡述與分析了諧振式質量感測器的國內外研究現狀，淺析了當前存在的問題並簡要介紹了本書主要研究內容。第二章分析了不同驅動方式及不同耦合方式下耦合系統的模態特徵，並從非對稱耦合優化與達芬非線性擾動兩方面探索高靈敏質量感應機制。第三章提出了基於耦合諧振梁的高靈敏線性化輸出方法，通過幅值差輸出方式表徵擾動響應特性，實現了靈敏度的提升同時拓寬了線性檢測範圍。第四章分析了弱非線性模態下的耦合系統能量傳遞機制，通過能量再局部化實現高靈敏質量感應及系統局部化特性增強。第五章研究了強非線性模態下耦合系統的多穩態現象及局部化特性，構建了基於非線性模態局部化的質量感應機制。第六章總結並分析了本書的主要研究內容和創新點，結合弱耦合諧振梁結構在質量感測、預警等方面的巨大潛力，展望了未來的工作設想。
作者介紹
劉書溢|責編:沈廣啟
    劉書溢，男，現就職于吉林工程技術師範學院，講師。畢業於吉林大學機械製造及其自動化專業，博士研究生學歷。主要研究方向為諧振式感測器。先後在《IEEE Sensors Journal》、《製造業自動化》等期刊上發表多篇論文。
目錄
第一章  緒論
  第一節  研究背景與選題意義
  第二節  國內外相關研究綜述
    一、諧振式質量感測器研究綜述
    二、模態局部化在諧振式感測器中的應用綜述
    三、非線性特性在模態局部化感測器中的研究綜述
    四、簡要總結
  第三節  研究內容概覽
    一、主要研究內容
    二、本書內容結構
第二章  基於模態局部化的高靈敏質量感應機理研究
  第一節  基於懸臂樑結構的質敏模型構建及其驅動方式影響分析
    一、懸臂樑力學模型
    二、懸臂樑線性振動分析
    三、懸臂樑非線性振動分析
    四、耦合諧振梁系統的單梁驅動模式
    五、耦合諧振梁系統的同相整體驅動模式
  第二節  基於非對稱耦合的質量感應靈敏度增強機制
    一、基於對稱耦合的諧振梁理論模型分析
    二、基於非對稱耦合的諧振梁理論模型分析
    三、對稱耦合與非對稱耦合模式下系統質量感應靈敏度分析
    四、基於非對稱梯度耦合的高靈敏質量感應實驗驗證
    五、最優梯度角度分析與論證
  第三節  基於非線性磁力擾動的質量感應靈敏度增強機制
    一、非線性磁力擾動方案研究
    二、基於非線性磁力擾動的耦合諧振梁理論模型分析
    三、基於非線性磁力擾動的高靈敏質量感應實驗驗證
  第四節  本章小結
第三章  基於模態局部化的高靈敏線性化輸出方法研究
  第一節  理論模型建立
    一、基於磁力擾動的耦合諧振梁理論模型的建立
    二、高靈敏度線性化輸出研究方案設計
  第二節  基於幅值差表徵方法的高靈敏輸出特性分析
    一、諧振梁無局部化擾動分析
    二、諧振梁局部化擾動分析
  第三節  基於幅值差表徵方法的線性化輸出特性分析
    一、兩種輸出方法的線性度分析
    二、基於幅值差的線性化輸出方案構建
  第四節  本章小結
第四章  基於能量再局部化的耦合諧振梁質量感應機理研究
  第一節  基於能量再局部化的高靈敏質量感應機制研究
    一、理論模型建立
    二、質量擾動特性分析
  第二節  失諧響應的實驗研究
    一、線性模態下質量擾動分析
    二、非線性模態下質量擾動分析
  第三節  耦合諧振梁能量再局部化特性研究
    一、耦合諧振梁能量再局部化定量分析
    二、質量感應-預警機制的構建
  第四節  本章小結

第五章  基於非線性模態局部化的耦合諧振梁質量感應機理研究
  第一節  基於非線性模態局部化的質量感應理論分析
    一、基於諧波平衡法的達芬系統模型分析
    二、基於多穩態的耦合非線性系統的周期解理論推導
    三、基於Floquet理論的系統模態穩定性分析
    四、基於非線性模態局部化的質量感測機制的構建
  第二節  多穩態系統分岔機制及其局部化的數值研究
    一、多穩態系統周期分岔機制分析
    二、多穩態系統局部化特徵對比分析
  第三節  基於非線性模態局部化的物理實現及其局部化機制實驗研究
    一、實驗測試系統的搭建
    二、二自由度弱耦合系統多穩態的實驗觀察
    三、三自由度弱耦合系統多穩態的實驗觀察
  第四節  基於非線性模態局部化的質量感應實驗驗證
    一、基於分岔模態的質量擾動特性分析
    二、基於分岔模態的局部化特徵分析
  第五節  本章小結
第六章  總結與展望
  第一節  總結
  第二節  本書創新點
  第三節  展望
參考文獻

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