高温超导钉扎磁悬浮系统分岔和混沌特性研究

张明亮; 杨新梦; 刘丽茹; 张连朋

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20220348

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 36 ›› Issue (02) : 69 -75. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20220348

高温超导钉扎磁悬浮系统分岔和混沌特性研究

张明亮, 杨新梦, 刘丽茹, 张连朋

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摘要

高温超导钉扎磁悬浮系统的应用十分广泛，但由于其悬浮力的非线性特性，导致在实际应用中经常引起设备的异常振动。为了探究高温超导钉扎磁悬浮系统的非线性振动特性和寻找避免发生异常振动的措施，首先，通过实验装置测量不同悬浮间隙下的悬浮力数据，将其拟合成指数模型，然后，基于该模型建立简谐激励下高温超导钉扎磁悬浮系统的动力学模型，最后，研究系统的分岔和混沌特性。研究表明，系统存在丰富的非线性动力学行为；系统的混沌阈值随着激励频率的增大先减小后增大，即系统在低频阶段和高频阶段不易发生混沌运动，而在中频阶段易发生混沌运动；质量、阻尼和场冷高度对混沌阈值均存在一定影响。研究结果为高温超导钉扎磁悬浮系统的参数设计及其抑振方法提供参考。