内共振系统的干摩擦自激振动

针对一类双质体-传输带干摩擦系统,分析系统平衡点稳定性,利用数值方法揭示系统在非内共振、1:2和1:3内共振三种情况下的非线性动力学现象.分析可知,随着传输带速度减小,系统的静平衡状态失稳,出现纯滑动和粘滞-滑动形式的干摩擦自激振动,导致多环复杂运动甚至混沌.内共振状态对干摩擦自激振动有着重要影响.     

干摩擦自激振动周期解的同伦方法

针对一类单质体-传输带干摩擦系统,首先对系统平衡点进行稳定性分析,然后利用同伦方法研究系统的纯滑动和粘滞滑动形式的干摩擦自激振动。通过适当选取基函数,定义初始猜测解、辅助线性算子和非线性算子,计算到二阶或三阶近似即可得到精度较高的解析近似解。由于粘-滑极限环的由两个阶段组成,具有非光滑特点,在计算其滑动阶段时,可以允许近似解中出现长期项。     

干摩擦阻尼叶片的界面约束力描述及振动响应求解

发展了一种描述复杂运动状态下界面约束力的三维干摩擦接触数值模型,该模型通过在接触界面建立多个摩擦接触点对得到多点分布的界面约束力,可以描述界面的粘滞-滑动共存状态和法向接触正压力不均匀分布。在该模型中还考虑了界面动静摩擦系数的不同和界面的各向异性。采用三维干摩擦接触数值模型和高阶谐波平衡法,计算了某真实围带阻尼结构汽轮机叶片在复杂激励下的非线性振动响应。计算出叶片振动响应在一个运动周期出现多个局部极值,呈含多谐波的周期函数。     

转矩扰动激励下盘式制动器非线性振动分析

基于汽车盘式制动器单自由度模型研究转矩扰动对其非线性振动的影响。依据Stribeck模型分析盘式制动器的振动模式和不同模式下的平衡点及稳定性。在未受转矩扰动激励下,制动器可能表现为滑动、滑-擦边、粘-滑-擦边等多种振动形式,且粘滞擦边振动会引起小幅振荡行为。周期性的转矩扰动可将原本的振动分为两部分,且在最值处出现转换。转矩扰动会影响粘滞运动和滑动运动的过渡边界,导致振动行为更加复杂。转矩扰动频率的改变同样可导致制动器出现滑动和粘-滑运动等。无论是否受到激励,随着制动压力的增加,制动器的振幅都将逐渐增加;在相同制动压力下,当制动器受到转矩激励时,振动幅值大于未受激励情况。研究可为揭示转矩扰动对制动器振动的影响机理提供参考。     

一种叶片干摩擦阻尼器耦合振动分析的二维局部摩擦模型

从一维局部滑动模型和轨迹跟踪法出发,采用带滑动触点的并联弹簧来模拟二维平面运动时叶片-阻尼器间的干摩擦接触,提出一种二维局部滑动摩擦模型。推导了各种摩擦接触情形下的摩擦力计算公式,通过仿真深层次揭示了二维局部滑动的规律。结果表明,二维局部滑动与一维局部滑动相比既有一致又有本质不同,二维局部滑动模型可用于叶片干摩擦阻尼器耦合振动特性的分析。     

气体轴承简介

气体轴承因为旋转正常运行中是不接触的，系无摩擦滑动，所以寿命长。轴承间隙极其狭窄，旋转精度高。特别是由于其间隙狭窄。为容易落人灰尘和杂质。本文，主要介绍气体轴承的构造，种类以及性能和应用实例。     

地震作用下刚体滑动位移的计算与比较——基于Coulomb摩擦模型

首先对滑动干摩擦模型的研究现状进行了系统的论述。推导了基于Coulomb摩擦模型时刚体在简谐地面运动时滑动位移的解析方程;讨论了滑动状态与粘结状态过渡时刻的求解精度对刚体与地面相对位移的影响;对基于摩擦力－位移模型和基于Coulomb摩擦模型下刚体在简谐地面运动作用下滑动位移的差异进行了对比。然后采用Newmark线性加速度法推导了基于Coulomb摩擦模型刚体在任一地震加速度作用下滑动位移的数值求解方法;对比了基于摩擦力－位移模型和基于Coulomb摩擦模型下刚体在任一地面运动作用下滑动位移的差异。     

含干摩擦振动系统的非线性动力学分析

对含干摩擦振动系统的非线性动力学行为进行了研究。为了精确地捕捉粘滑状态的分界点,给出了判定系统滑动状态与粘着状态分界点的理论方法,分析了由干摩擦引起的粘滑振动,结合Lyapunov指数分析了系统的稳定性。进而利用数值方法对一两自由度干摩擦振动系统的动力学响应进行了分析,得到系统经周期运动失稳通向混沌的道路。     

钻柱振动疲劳强度分析

本文以整体钻柱为研究对象,建立了深井钻柱纵向振动分析的力学模型。将深井钻柱沿轴线离散为若干个空间直梁单元,用三维动力有限元法进行振动分析,得到整体钻柱结构的纵向振动方程,用改进的Ritz向量法及振型迭加法对钻柱进行动力响应分析和计算。在此模型中,除了考虑泥浆的粘滞阻尼和结构阻尼以外,我们还考虑了钻柱与井壁的摩擦阻尼对钻柱振动的影响。     

钻柱纵向振动疲劳强度评估

本文以整体钻柱为研究对象,建立了深井钻柱纵向振动分析的力学模型。将深井钻柱沿轴线离散为若干个空间直梁单元,用三维动力有限元法进行振动分析,得到整体钻柱结构的纵向振动方程,用改进的Ritz向量法及振型迭加法对钻柱进行动力响应分析和计算。在此模型中,除了考虑泥浆的粘滞阻尼和结构阻尼以外,我们还考虑了钻柱与井壁的摩擦阻尼对钻柱振动的影响。     

滚动碰撞式调制质量阻尼器力学模型及参数分析

滚动碰撞式调制质量阻尼器(PTRMD)由调谐质量阻尼器及颗粒阻尼器发展而来,其在土木工程减振控制领域中的研究仍处于初步分析与探索阶段,阻尼器自身参数及外部激励条件对其减振性能的影响尚不明确。在考虑颗粒与主体结构碰撞和摩擦效应的基础上,建立PTRMD力学模型,并将颗粒和结构的振动过程划分为非碰撞过程、碰撞过程及黏滞振动过程;建立PTRMD-单自由度结构运动微分方程并分别对其进行求解;基于数值仿真分析方法,分别对碰撞间隙比、颗粒运动频率比、滚动摩擦因数、碰撞恢复系数、颗粒质量与简谐激励强度及频率等参数对PTRMD减振性能的影响进行研究。结果表明:颗粒运动频率比较小时,PTRMD减振效果随碰撞间隙比的增加而基本成线性增加,且受激励幅值的影响较小;当颗粒运动频率比较大时,其减振效果随碰撞间距比的增加先增大后减小,且受激励幅值影响较大。     

两自由度干摩擦振动系统的粘滑运动分析

干摩擦结构广泛存在于机械系统中,由此引起的振动行为属于典型的非光滑动力学研究范畴。通过将含干摩擦非线性振动系统看作一分段线性系统,提出了求解各粘滑状态阶段解析解的方法,并以两自由度干摩擦振动系统的力学模型为例进行了数值模拟,进而分析了由干摩擦导致的粘滑振动行为。     

轴-壳耦合系统摩擦振动

推进轴系与壳体的组合是水下航行器的主要结构,而艉轴承支撑轴系与壳体连接中最大负载。采用有限元法与子结构模态分析法综合,建立轴系-壳体耦合结构有限元模型及子结构耦合模型,研究该耦合系统在摩擦激励下的振动特性,分析了摩擦引起系统自激振荡的影响因素及摩擦振动引起系统粘-滑运动的特点。旨在建立准确的轴、壳耦合系统振动的原理模型,分析摩擦力下系统振动响应。     

某前驱车轮端起步粘滑异响分析与控制

某前驱车型在起步过程中驱动轮端出现"咔哒"异响,问题发生频次较高,严重影响整车品质。对异响现象进行分析最终确定是轮毂轴承与驱动半轴接触端面粘滑振动引起,在粘滑过程中接触端面由静摩擦向滑动摩擦转变时接触面间摩擦系数突变产生轴向冲击力诱发异响。通过建立合理的物理模型,分析粘滑运动过程中相关的正压力、滑动摩擦系数、静摩擦系数等参数的影响,利用一种特制减摩垫圈,进而改变传动零部件接触端面的动态摩擦特性,有效解决了该车型驱动轮端起步异响的问题。目前,国内外针对车辆传动系统中粘滑摩擦的研究较少。该研究对新车型传动设计过程中类似的粘滑异响处理有积极的借鉴和参考意义。     

摩擦力作用下推进轴系弯—扭耦合振动特性分析

推进轴系的艉轴承负荷受螺旋桨、轴系对中等因素影响,不合理设计或安装可能导致轴承润滑不良,使轴颈与橡胶轴承间容易存在“粘着—滑动”状态,进而导致轴系的弯曲、扭转振动异常。通过简化的推进轴系模型,从机理上分析轴系在艉部橡胶轴承摩擦力作用下的弯-扭耦合振动特性及其主要影响因素,为识别轴系异常振动和噪声提供参考。     

可穿戴计算机所处的人体振动环境研究

可穿戴计算机所提供的全新的人机交互模式，决定了人体环境即为其工作环境。人体在运动时会产生振动，可穿戴计算机长期在振动环境下使用，其电气性能与可穿戴性能都会受到影响。对走动和跑动两种状态下人体适于放置可穿戴计算机的部位所产生的振动进行了测试和评估。有5名男生参加了测试，被测部位包括人体的上臂、前胸、腹部、腰部和大腿，对每一被测部位在水平方向和竖直方向上产生的振动进行了测试。通过对测试数据在时域和频域上的分析，得到了人体振动环境的特征。     

摩擦动力系统中两种非光滑现象及其算法研究

摩擦引起的振动在很多工业应用中都是很严重的问题,因此是目前国内外普遍关注的问题之一。讨论摩擦动力系统中的两类非光滑现象:stick-slip运动和碰摩现象,并对其进行比较细致的描述。采用事件驱动方法对实例进行数值分析,并与其他通用数值方法进行比较。结果指出采用方法的优越性。     

锥齿行星齿轮传动模态特性分析

根据相对质心的动量矩定理,建立了锥齿行星齿轮传动的多维动力学模型,采用归纳方法研究了模态特性.结果表明:该传动系统的模态可归结为4种典型振动模式,即:轴向平移—扭转、径向平移—扭摆、行星轮及轴向平移振动模式.在轴向平移-扭转振动模式下,中心构件呈现沿轴线方向的平移振动及绕该轴的扭转振动;在径向平移—扭摆振动模式下,中心构件呈现沿径向的平移振动及绕该方向的扭摆振动;在行星轮振动模式下,中心构件均不振动,仅行星轮在振动;在轴向平移振动模式下,中心构件仅呈现沿轴线方向的平移振动,其他方向不存在振动.与上述4种典型振动模式对应的固有频率的重数分别为1,2,N-3及N-2.该研究为锥齿行星传动的动态特性优化奠定了理论基础.