考虑碰摩的裂纹转子非线性特性研究

建立了轴上出现横向裂纹并发生碰摩时转子系统的运动方程，采用数值仿真方法分析了转子系统的分叉与混沌现象。研究表明，转子在裂纹和碰摩两种非线性因素的作用下，具有非常丰富的非线性行为，为转子系统的故障诊断提供了一定依据。     

转子系统瞬态过程的减幅特性及共振区迟滞特性

控制转子系统过临界转速区的最大振幅是保障转子系统安全运行的关键。经验表明，提高转子系统过共振区的加速度、使转子系统快速通过共振区是降低过共振最大振幅的有效途径之一，但是该方法作为一种经验手段一直缺乏系统深入的研究。本文针对该问题分析了现有解析方法存在的缺点，在利用数值仿真手段研究转子系统瞬态响应的基础上，归纳出了转子系统瞬态过程的最大振幅相对于起动加速度的减幅特性和共振区迟滞特性，并结合起动最佳转矩的选择和转子系统参数设计等问题提出了若干见解     

考虑非线性涡动时裂纹转子的分叉与混沌特性

分析了裂纹转子在非线性涡动影响下的动力学行为，特别是系统响应的分叉与混沌特性。通过大量数值计算表明：当刚度变化比ΔＫ较大时，系统在亚临界转速区的１２Ωｃ、２３Ωｃ附近具有丰富的非线性力学行为，有可能出现倍周期分叉、拟周期响应及混沌现象。随着ΔＫ的增大，在１２Ωｃ、２３Ωｃ附近周期解分别由低频进动分量分叉和谐波分量分叉两种不同的方式变到拟周期。随继续增大，首先在２３Ωｃ附近出现混沌，通向混沌的道路一方面是由拟周期进入，另一方面则与周期３解有关。当ΔＫ非常大时，在１２Ωｃ附近也由拟周期通向混沌。本文还发现许多周期３解随初值的改变而变为其它周期数解的情形。     

具有不平衡-碰摩耦合故障的转子-滚动轴承系统非线性动力学研究

建立了滚动轴承支承下的转子系统的不平衡-碰摩耦合故障动力学模型.在滚动轴承模型中,充分考虑了滚动轴承间隙、滚动轴承的滚珠与滚道的非线性赫兹接触力以及由滚动轴承支撑刚度变化而产生的VC(Varying compliance)振动,在转子系统中,考虑了不平衡和转静碰摩耦合故障.运用数值积分方法获取了系统的非线性动力响应,分析了转子旋转速度、滚动轴承间隙、碰摩刚度、转子偏心量对系统动力响应的影响,研究了系统分叉与混沌特征分析,发现了通往混沌的倍周期分叉和阵发性分叉途径.     

含裂纹转子系统稳定性与分叉数值分析方法

研究了含有轴上裂纹的单盘转子系统运动的稳定性和响应分叉现象。对于轴上裂纹，采用余弦开关函数进行描述，考虑了裂纹产生的交叉刚度的影响，得到了系统运动方程。提出一种由响应微扰积分计算Floquet转移矩阵的方法。采用Newmark-β方法对运动方程进行了数值求解。基于Floquet理论，由数值方法计算响应的Floquet乘子，判断响应的稳定性及分叉点。由结果可以看出，裂纹转子运动在周期解之间的跳跃对应于鞍结分叉；周期到拟周期的变化对应于Hopf分叉；同时存在着倍周期分叉现象。     

压缩映射-参数微扰控制混沌

提出一个压缩映射-参数微扰控制混沌动力特性的新方法，通过对系统可调参数的瞬态小干扰反馈，将非线性动力系统中出现的混沌运动，引导到嵌入在混沌吸引子内无数不稳定周期轨中预期的一个轨，并使之稳定。本方法用于控制非线性转子系统和Duffing振子系统的混沌运动、数值结果表明该方法有效。     

转子有碰摩和支承松动故障时的混沌特性研究

以具有支承松动的Jeffcott转子为研究对象，并考虑到转子系统转子和定子间的碰摩现象，分析了支承松动和碰摩对转子系统刚度的影响，建立了转子系统振动的微分方程，并用数值方法分析系统的分叉与混沌等非线性动力学特性，数值分析表明，转子在碰摩和支承松动这两种非线性因素的作用下，具有复杂的拟周期运动和混沌运动。     

挤压油膜阻尼器-碰摩转子系统的非线性特性研究

本文研究了挤压油膜阻尼器(SFD)支承的单盘转子系统的碰摩特性。研究发现系统响应不再具有典型的“碰摩分叉”，系统在高转速区以拟周期的方式进入混沌而在低转速区则有多种进入混沌的通道。系统一周内的碰摩次数与系统的分叉状态无关。系统有三条通向混沌的道路：1．倍周期分叉通向混沌；2．阵发性通向混沌；3．拟周期通向混沌。     

弹性机匣-滚动轴承双盘碰摩转子系统动力学特性

提出考虑机匣弹性、轴承非线性回转动力激励、机匣与定子间弹性联接和陀螺效应的非对称悬臂双盘转子系统(简称为弹性转子系统)力学模型,利用数值积分方法分析系统在不平衡、轴承回转非线性动力激励和碰摩耦合故障下系统的分叉与混沌行为及幅频特性,分析结果表明:转子偏心矩、阻尼和转子中心与机匣中心之间的间隙对系统碰摩响应的演化规律均有较大的影响,一般情况下系统通向混沌的道路主要是周期3倍分叉,机匣弹性主要影响高阶临界转速,而轴承回转非线性动力激励主要影响低阶临界转速.     

四旋翼飞行器事件触发轨迹跟踪控制

针对具有模型非线性和外界扰动的四旋翼飞行器，设计了基于事件触发的自适应模糊跟踪控制算法。首先将四旋翼飞行器系统分解为位置子系统和姿态子系统，并利用模糊逻辑系统在线辨识模型非线性和外界干扰。然后，基于反步递推技术设计自适应模糊控制律，同时构建自适应事件触发机制，非周期更新控制律和模糊参数自适应律。基于Lyapunov稳定性理论，以脉冲动力系统为工具，证明了闭环系统所有信号最终一致有界，而且跟踪误差能够收敛于零点的邻域内。此外，证明了所提控制算法可以彻底避免Zeno现象出现。最后，仿真结果验证了所提控制方案在保证四旋翼飞行器实现轨迹跟踪控制同时，可以有效减少控制器更新频率，提高系统资源利用率。     

飞行器内碰摩转子模型的光滑处理及非线性研究

利用一无穷次可微且可无限逼近阶跃函数的实函数对不连续的Jeffcott转子碰摩系统进行了光滑处理，建立了机动飞行的飞行器内碰摩转子系统的力学模型，光滑处理后的系统成为连续的非线性系统。数值研究结果表明：(1)由于机动飞行所引起飞行器倾角变化的影响．碰摩转子系统的非线性响应形态会发生变化，可能在周期解、拟周期解、浑沌解之间相互转变；(2)飞行器加速时，转子系统响应中会出现新的频率成分，而且随着加速时间的延长．这些暂态频率会迁移并逐渐减弱甚至消失；(3)飞行器的加速还会使振幅增加．从而使原未碰摩的转子系统可能发生碰摩，或使原来的碰摩加剧；(4)飞行器的加速可能改变转子系统的稳定性。     

带挤压油膜阻尼器双盘转子的动力学响应与支承优化

本文研究模拟低压转子的动力学响应及支承优化问题。首先基于发动机模拟低压转子,建立了弹性支承-两端带挤压油膜阻尼器的双盘转子动力学模型,推导了其运动微分方程。对于这个12维的动力学方程组,采用数值方法进行了求解,得到了其响应。转子系统的支承刚度对于其动力学响应影响很大,为了减小振动,采用多岛遗传算法与序列二次规划算法对转子系统的支承进行了多目标优化,得到了在工作转速下支承的最佳刚度。     

俯冲拉起下裂纹转子的非线性

研究了裂纹转子在平飞和俯冲拉起状态下的非线性响应，建立了数学模型，推导了转子运动方程。由结果发现：响应进入混沌的道路有拟周期环面破裂、周期3运动失稳和阵发性混沌进入混沌三条。俯冲拉起一般会对系统的非线性响应起到抑制作用；但是系统响应的转角振幅明显增大，因此增大了转子失稳的可能性；深裂纹情形下，俯冲拉起的抑制作用不是很明显。     

新型动静压挤压油膜阻尼器减振特性的实验研究

以小孔节流的新型动静压挤压油膜阻尼器（ＨＳＦＤ）为例，从实验上研究了ＨＳＦＤ对柔性转子系统振动的控制能力，并与传统挤压油膜阻尼器（ＳＦＤ）的减振特性进行了比较。结果表明了与ＳＦＤ相比，ＨＳＦＤ能够明显地改善ＳＦＤ的非线性特性，是一种具有良好减振特性的阻尼元件。     

基于LMS Test. Lab的发动机尾吊客机的噪声与 振动传递特性测量

大型客机的舱内噪声治理与控制是飞机设计一大难题。分析飞机各主要声源的传播机理,获得全尺寸噪声与振动传递特性是其中的关键技术之一。介绍基于互易性原理的大型客机噪声与振动传递特性测量与分析方法,利用LMS Test. Lab、低体积声源及声压与加速度传感器,获得测试样机的噪声与振动频响函数（FRF）、幅值与相位传递函数及相干函数,分析发动机尾吊客机吊挂、机身结构、舱内设施与舱内空腔间的噪声与振动传递特性,验证了该方法在大型客机工程应用可行性。     

挤压油膜阻尼器同心度及碰摩对转子振动特性的影响

为了探明挤压油膜阻尼器存在不同心度以及碰摩故障时转子系统的振动特性,建立了带挤压油膜阻尼器的转子系统动力学模型,考虑了阻尼器不同心度以及油膜环碰摩故障等因素,并搭建实验器系统进行了实验验证。理论分析与实验结果表明,转子涡动半径越大,阻尼器的安装不同心度对转子振动影响越强;挤压油膜阻尼器不同心度越大,转子振动幅值越小,但非线性振动风险迅速增加;阻尼器偏心比过大时油膜内、外环可能发生碰摩,激起转子反进动固有频率,且振动幅值表现出剧烈波动现象。     

油膜阻尼器—滑动轴承转子系统优化设计

挤压油膜阻尼器在一定程度上可以提高旋转机械系统稳定性。运用数值模拟的方法,对SFD―滑动轴承转子系统的灵敏度及动力学优化进行系统研究。研究表明：挤压油膜阻尼器间隙、轴承间隙、转轴刚度及油粘度对前两阶临界转速的影响较大,系统对这些参数的灵敏度相对较高。基于灵敏度分析得到优化的设计变量,采用遗传算法对临界转速进行了优化分析,优化目标是使工作转速尽可能远离临界转速。经过优化后,系统的临界转速得到较大改善。优化设计为提高高速转子系统的动力稳定性提供了理论基础和分析方法,从而为此类转子系统的设计提供参考。     

飞机液压管路支撑的2自由度动力学模型研究

针对飞机吊挂区域“机体结构-支撑组件-液压管路”机械振动系统中的支撑组件，在其承受动载荷作用时对其动刚度及加速度导纳进行有限元分析；基于经典隔振理论，将机体结构视为弹性体，考虑支撑组件质量、阻尼及刚度，建立以机体结构振动为激励源、液压管路为振动受体的管路支撑组件两自由度物理模型，采用四端参数法推导支撑组件的位移/力传递率，对位移传递率的影响因素进行分析。结果表明，影响支撑组件隔振性能的主要因素是刚度参数，其不仅影响位移传递率曲线的幅值，同时导致峰值产生频移；而支撑组件的质量参数和结构阻尼参数主要对曲线幅值存在不同程度的影响。分析及结论将对飞机液压管路系统的减振及提高系统性能和寿命具有一定参考价值。     

用形状记忆合金控制转子振动的非线性动力学研究

考虑了形状记忆合金控制器作用力的软非线性,给出了具有形状记忆合金控制器和弹性支承转子系统的动力学方程。运用非线性动力学理论求出了系统在主共振时的二阶非线性近似解,运用运动稳定性理论求出了系统振幅跳跃区间表达式,通过对系统的解和跳跃区间的表达式的分析和讨论,得出了系统诸参数对系统动力学特性的影响,并通过仿真验证了理论结果;提出了用形状记忆合金控制器结合挤压油膜阻尼器降低系统在非定常状态下最大振幅的构想,并探讨了加装挤压油膜阻尼器后系统动力学特性的变化。     

挤压油膜阻尼器瞬态特性的数值分析

以往的研究业已表明,设计合理的挤压油膜阻尼器具有良好的稳态特性,是一种减小平衡力传至支承结构的有效措施。本文详细研究了挤压油膜阻尼器的瞬态特性。研究表明,挤压油膜阻尼器具有比刚性轴承、弹性支承优越得多的加速特性,设计合理的挤压油膜阻尼器的加速特性几乎不受加速度大小的影响。