基于谐波平衡法的非线性低频隔振系统振动特性研究

针对非线性低频隔振系统振动响应和振动传递率进行理论研究。基于非线性弹性元件的载荷－位移试验数据建立了非线性低频隔振系统的动力学模型和动力学方程。借助谐波平衡法对该非线性动力学方程进行近似求解,得到该非线性低频振动系统的一次谐波位移响应和振动传递率的近似表达式。分析了不同系统参数对振动传递率和曲线族骨架形状的影响,并对这种影响产生的原因进行了解释。理论结果与试验结果对比显示,当该非线性低频隔振系统工作在有效隔振频段内时,两者吻合良好。     

被动隔振的非线性动力学研究

研究了由基础振动激励的被动隔振体的非线性振动特性和振动稳定性。考虑隔振系统的非线性刚度和隔振材料的非线性阻尼,建立了被动隔振体的非线性动力学方程;用谐波平衡法研究了其非线性振动特性,导出了频率响应方程;讨论了非线性因素的影响;分析了隔振体振动的稳定性,得出了稳定区和不稳定区的分界线方程。     

具有三次非线性隔振的主被动控制系统动力响应的研究

运用非线性理论中的谐波平衡法,深入分析了底部具有三次非线性隔振且顶部装有 （主）被动调谐质量阻尼器的控制系统,就非线性对（主）被动控制系统的影响及相同非线 性情况下控制量对控制系统的影响进行了比较,为工程应用提供了重要的理论基础。     

被动隔振体的hopf分岔分析

本文建立了被动隔振体的非线性动力学方程。根据非线性振动理论,设立系统在弱非线性情况下的一次谐波解,通过平均法先求得系统的一次谐波的振幅随时间的变化方程,然后通过分析一次谐波的振幅发生hopf分岔的条件得到了被动隔振体系统发生hopf分岔的条件。     

液固混合介质隔振系统的主共振分析

研究一类具有分段线性—非线性非光滑特性液固混合介质隔振器的主共振解析解。采用摄动法求解非线性段的瞬态响应,由常微分方程理论给出了线性段的瞬态响应。根据响应的连续性与周期性条件,联合接缝法与摄动法分析周期激励作用下系统的主共振响应。而后基于弹性恢复力的傅里叶展开,给出谐波平衡法求解非光滑隔振系统响应的一般步骤,并得到了一阶和二阶近似解。采用龙格—库塔算法对解析方法的有效性进行验证,结果表明:接缝法和数值计算的结果较为吻合,而谐波平衡法的二阶近似比一阶近似解更为精确。     

可用于大幅值激励的永磁式非线性隔振器

大加速度激励可极大影响结构的性能,甚至造成其破坏,如火箭发射时产生的强烈振动。提出了一种新型永磁式非线性隔振器,利用永磁力构建等效负刚度,并基于非线性软弹簧实现大加速度激励下的高性能隔振。永磁装置由一个轴向布置的永磁体和三个沿圆周均布的环形永磁体构成,所有永磁体均沿轴向磁化。分析并建立了隔振系统理论模型,基于谐波平衡法推导并得到了非线性隔振器的传递率表达式。设计了非线性隔振器的试验系统,分别研究了隔振器在0.2g、0.3g、5g及7g加速度激励下的隔振性能。结果表明,非线性隔振器在大幅值加速度激励(7g)下具有良好的隔振效果,其峰值频率降低47%,最大传递率降低70%。此外,也研究了永磁装置沿圆周不对称时的隔振特性,在该情况下,峰值频率降低51%,最大传递率降低86%。     

基于MATLAB气动隔振系统非线性仿真分析

为了能够有效地分析气动隔振系统的动力学特性,进而了解其隔振性能,利用MATLAB软件对其进行了非线性仿真.首先,建立了气动隔振系统的动力学模型;然后,分析了气动隔振系统的数值分析算法;最后,进行了气动隔振系统的仿真分析.仿真结果表明,气动隔振系统具有较好的隔振性能,可以应用于对隔振要求较高的工程领域中.     

非线性双层混合隔振系统控制研究

对非线性混合隔振系统的动力学特性进行了定性分析,并以滑膜变结构算法为基础设计了混合隔振系统的控制模型,通过相关算例验证了该控制模型在非线性刚度条件下的有效性,仿真结果表明:非线性混合隔振控制效果明显优于被动隔振和线性隔振系统,非线性刚度的引入可有效降低基础所受冲击载荷。文中所研究的控制方法对实际工程中非线性混合隔振系统的设计具有重要的指导意义。     

基础柔性对于摩擦隔振系统影响作用研究

运用增量谐波平衡法研究了基础的柔性对于含有三次非线性粘性阻尼双性滞迟振动系统力传递率的影响作用,为这类隔振系统在工程上的应用提供了重要的设计依据。     

柔性基础非线性隔振系统动力学特性分析

建立了隔振对象-非线性隔振支承-柔性基础组成的耦合系统的一般性动力学模型,研究了应用振动功率流对非线性隔振系统进行效果分析的计算方法,给出了动力学方程初值问题表达式;并且基于Runge-Kutta法以某小型无人机的发动机隔振系统为算例,对几种非线性隔振器的隔振效果进行了数值仿真和分析。研究表明并联刚度隔振器和分段线性隔振器可有效减少隔振系统功率流的传递。     

随机结构动力响应分析的加权残值方法

基于矩法和加权残值法两者的特点,提出随机结构动力响应分析的一种新方法。该法是将加权残值法和概率论中的矩法相结合,对物理参数、几何参数和作用载荷具有随机性的结构进行动力响应数字特征分析。此法简便可行,且能获得结构中各个参数的随机性对结构动力响应的影响。通过梁和板的两算例,证明文中方法的可行性和有效性。     

非线性部件的轴系动稳态响应研究

对有局部非线性的船舶推进轴系振动稳态响应进行理论和试验研究。在考虑联轴器非线性刚度和阻尼的情况下 ,以GLM (Galerkin Levenberg Marquardt)法为基础 ,提出一种分离变换法并编制相应计算程序。用此方法及程序对一单圆盘轴系振动稳态响应进行计算并进行试验。结果表明 ,计算所获振动稳态响应时间历程与试验所获振动稳态响应时间历程吻合好。     

分段线性弹簧振动系统的非线性分析

应用非线性谱分析法对分段线性弹簧系统在随机载荷作用下的动力响应进行分析.在假设系统的运动响应是平稳的高斯过程的条件下,导出响应谱密度与激励谱密度之间的关系,并应用数值计算方法,求得系统的响应谱密度,进而对系统幅频特性进行分析.研究表明,响应谱密度随激励强度的增加而增加,幅频特性在固有频率附近随阻尼比的减小变化显著,随弹簧间隙的增加而增加,随固有频率的增加而减小.     

一个新的非线性迟滞隔振系统动力学模型

提出了一个新的非线性迟滞隔振系统的动力学模型,并导出了系统动力学模型的实用表达式。该模型由非线性刚度和非线性阻尼构造,迟滞非线性阻尼力被表示为位移的函数,从而使数值计算变得简单易行,试验中的测量工作减少。模型中的各个参数物理意义明晰,各阶刚度系数能很好地反映系统中存在的线性和非线性特性,而阻尼函数能很好地反映系统的迟滞和耗能特性,运用阻尼函数还可对隔振系统中可能存在的干摩擦阻尼、粘性阻尼及高阶阻尼等各种阻尼成分进行有效的识别。     

非线性蛇簧联轴器的振动特性及实验分析

仅对非线性蛇簧联轴器本身的结构进行设计和评定,缺乏全面性和实践性。文中应用非线性振动理论分析非线性蛇簧联轴器基本参数对机械系统振动特性的影响,按照幅频响应曲线对非线性蛇簧联轴器进行合理设计,通过理论和实验证明,系统可以获得良好的振动特性。当满足共振条件时,非线性蛇簧联轴器可以自动中断振幅危险增长,使整个系统平稳运行;当扭矩一定,适当增加簧片的厚度和高度及联轴器的齿数,减小轮齿的宽度,对联轴器和系统均仃利。从系统的角度,为非线性蛇簧联轴器的设计和参数优化提供理论基础。     

单盘含裂纹转子系统的非线性响应分析与实验研究

建立含裂纹Jeffcott转子的动力学运动方程。针对裂纹深度对转子系统动态响应的影响及转子盘摆振响应的特点进行仿真计算和试验研究。数值仿真表明，对于较浅的裂纹，系统响应为周期性运动，在某些转速下会出现倍周期运动，同时还出现各种倍频分量。此时的摆振运动常包含激振频率的倍频成分。当裂纹较深时，盘的摆振运动与横向振动都会出现各种非协调响应。试验结果表明，当轴上存在裂纹时，盘的横向振动响应和摆振响应中都会出现高次谐波分量，这些分量虽然从频率成分上讲是相同的，但各分量的大小有明显差异。这些结论对于转子裂纹故障的监测与诊断具有新的意义。     

汽车轮胎动力学特性研究

运用非线性动力学理论和Matlab 6．1对分别采用轮胎非线性模型和线性模型的汽车悬架的运动特性进行比较，结果表明轮胎的非线性特性对汽车悬架的动力学特性有很大影响，在高速运动、较大路面不平度过程中汽车悬架系统应采用非线性模型。     

基于非线性响应的红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法

针对红外焦平面阵列(IRFPA)使用过程中，非均匀性随时间和环境改变而发生缓慢变化及探测单元非线性响应带来的校正误差，提出一种基于非线性响应的IRFPA非均匀性自适应校正算法。该算法以探测单元非线性响应模型为基础，以校正误差的均方值最小为准则自适应消除响应参数的温度漂移，通过对初始响应参数进行优化选取，来实现算法的快速收敛和高精度校正。在介绍算法实现原理的基础上，推导出其数学模型，并给出实验结果。实验结果表明了算法的优越性。     

防爆箱的非线性瞬态动力响应分析

防爆箱是石油钻采设备安全的保障,采用有限元方法分析防爆箱的防爆性能可以避免爆炸试验的高昂花费并极大地缩减开发周期。计算了爆炸冲击波作用下防爆箱各部分所承受的冲击载荷,考虑材料非线性,基于MSC Nastran SOL400高级非线性分析模块对防爆箱进行瞬态动力响应分析,获得各部分在爆炸冲击下的行为,并分别进行校核。研究结果可以为防爆箱的设计开发、结构优化提供参考。     

干摩擦非线性减振器构成的迟滞振动系统的响应计算

运用非线性振动理论中的谐波平衡法,研究了一类无记忆恢复力中含有位移三次非线性的干摩擦非线性拳振器构成的迟滞振动系统的响应计算问题,揭示出由于无记忆恢复力中三次非线性的存在,系统的幅频曲线将出现弯曲、跳跃等典型的非线性现象,对优化设计等深入研究工作具有重要指导意义。