宽带随机激励下单自由度双边非对称碰撞振动系统的稳态响应

本文以一类单自由度双边非对称碰撞振动系统为研究对象,采用广义Hertz接触模型表示碰撞过程,考察系统在宽带随机激励下的稳态响应.应用基于广义谐和函数的随机平均法推导出系统在宽带随机外激励下的伊藤随机微分方程,通过求解相应的稳态FPK方程,得到系统关于幅值、能量和位移的稳态概率密度以及位移与速度的联合稳态概率密度.另外,将系统的随机响应近似为马尔可夫过程,利用广义胞映射法得到系统的近似稳态响应.最后通过与蒙特卡罗模拟结果的对比,验证了随机平均法和广义胞映射法的有效性.     

用双控制体模型计算直通式篦齿密封的动特性系数

用双控体模型计算直通式篦齿密封动特性系数,介绍单控体模型。通过理论计算与试验结果的对比,说明采用的双控体模型方法是可行的;分析了密封间隙、转速等对密封动特性系数的影响;用实例比较单控体模型和双控体模型的结果,得出一些有意义的结论。     

随机结构地震响应的TMD控制

讨论了随机结构地震响应的TMD控制及其优化问题。借Gegenbauer多项式逼近法,首先把随机结构-TMD系统转化为等效的确定性扩阶系统,然后用演变随机响应统一解法求其随机响应。引进响应面法来建立结构随机响应与TMD参数之间的近似关系式,通过优化得到随机结构响应的最优TMD控制系统。算例证实,最优TMD可最有效地控制结构的总体响应,且对随机结构的每一个样本都有很好的控制效果。所以说,最优TMD控制具有鲁棒性。     

考虑随机扰动时裂纹转子系统的分叉与混沌特性

应用Monte-Carlo随机模拟法，分析了白噪声扰动下裂纹转子系统的非线性特性。着重研究了当随机扰动存在时，裂纹转子中刚度变化比、转速比等参数对系统分又及混沌行为的影响。数值模拟表明，在拟周期与混沌解及其临近的分叉参数区间，随机扰动对系统的响应有比较显著的影响，且随机扰动的幅值越大，其影响也越明显；而在周期解处，随机扰动对系统响应的影响比较小。     

固支半球壳的随机响应分析

在经典薄壳理论的基础上,采用数值计算分析了周边固支半球壳的固有模态。算出了轴对称自由振动固有频率和用勒让德函数表示的固有振型。在模态叠加法基础上,给出了横向激励下系统的响应特性。最后结合随机分析理论算出了壳体在横向白噪声激励下的均方响应,并给出了壳体各点的稳态均方响应曲线和时变均方响应曲线。     

地震激励下主次结构的非线性隔振与动力吸振分析

对一个主次结构简化模型在Niigata地震激励下的演变随机响应进行了分析。计算结果表明：融动力吸振与非线性隔振为一体的抗振设计可取得良好的减振效果，使主结构响应大幅降低。这一被动抗振方案以及分析中所采用的，与统计线性化法相结合的演变随机响应问题的统一解法，可推广用于更复杂的实际工程振动问题。     

气流激振力作用下碰磨转子的分叉现象

采用超超临界压力是提高汽轮机热效率的重要途径。随着蒸汽参数的提高,作用在转子上的激振力将显著增大,使得机组发生气流激振的可能性远远大于亚临界机组,因此有必要对气流激振作用下转子的非线性动力学特性加以研究。本文采用双控体模型来计算气封腔内的蒸汽对转子的激振力,分析了气流激振力作用下的碰磨转子的分叉特性。着重讨论了输入气压、密封间隙及转子转速等决定气流激振力大小的因素对碰磨转子分叉特性的影响。研究结果表明,气流激振力将明显抑制碰磨转子的拟周期运动。这种抑制作用随着输入气压的升高、密封间隙的减小而增强。     

卡套式管接头性能分析

卡套式管接头是20世纪50年代发展起来的一种管路连接件,具有密封性能良好和拆装操作便捷的特点,在航空液压系统中有着广泛的应用。针对某型M18X1.5卡套式管接头,通过对结构的合理简化建立有限元模型,使用NASTRASN有限元分析软件的SOL 600计算模块进行隐式非线性分析,求解得到该型卡套式管接头形成有效密封后各部件的应力大小及分布,为卡套式管接头的结构性能优化和装配过程合理化提供理论参考。     

演变随机响应问题的统一解法

演变随机过程是指平稳随机过程按确定性调制规律演化而得的一种非平稳随机过程。无论是时不变或时变系统在演变随机激励下的响应，还是时变系统在平稳随机激励下的响应，均属演变随机响应，求解演变随机响应问题的关键在于找到该响应的确定性调制规律，最近提出的线性系统的演变随机响应问题的统一解法指出：求解有关演变随机响应的调制规律等价于求解原系统在某种确定性激励下对应于零初始条件的瞬态响应，在一般情形下，这类瞬态响应均可用现成的数值解法，例如Runge-Kutta法求得。上述统一解法原本是针对确定性系统提出的，但结构Monte-Carlo法、或随机摄动法、葺随机正交展开法，就可推广用于随机结构的演变随机响应分析，本文将系统地介绍这个统一解法及其新进展。     

碰摩微转子系统稳定性与分岔行为分析

微型旋转机械是MEMS中的重要动力源之一,微转子作为系统的主要驱动部件,其动力学特性直接影响到整个系统的稳定性和可靠性。本文以Jeffcott微转子系统为研究对象,建立微转子系统的碰摩力模型和系动微分方程,应用微分方程稳定性和分岔理论,分析微转子碰摩解的稳定性与分岔特性及系统参数对稳定域的影响。结果表明:微转子转动角频率、偏心量、静子径向刚度、阻尼系数及摩擦系数等系统参数是影响MEMS微转子系统稳定性的主要因素。