非线性振动系统非共振振动自同步特性

从理论计算、数值仿真和实验验证三个方面研究一类平面单质体非线性振动系统在非共振工作时的振动同步特性。首先,以反向回转双电机驱动的振动系统为研究对象,考虑其弹性元件的非线性因素,采用拉格朗日法建立其动力学模型;其次,基于Hamilton原理求出系统实现自同步的条件,利用一次近似判别法求出系统稳定同步运行的条件;然后,基于Matlab/Simulink软件,采用4阶龙格库塔法进行数值仿真,对理论推导的自同步条件及稳定性条件进行计算;最后,对一单质体振动样机进行实验测试。仿真结果表明,该非线性振动系统可以实现稳定的0相位自同步运动。通过理论计算结果、仿真结果以及实验结果的相互对比,验证该非线性振动系统同步特性理论的准确性。     

软式非线性同步振动沉桩系统的动力学分析

对软式非线性同步振动沉桩系统进行动力学特性研究。首先,建立同步振动沉桩系统的软式非线性振动模型,采用一次近似解的幅频特性方程判定系统周期解稳定性问题;然后,利用选取的参数分析系统幅频特性关系,并且根据幅频特性曲线确定系统多解处的稳定解问题,以及讨论沉桩系统参数(激振频率、土的刚度和阻尼、激振器的偏心距等)对系统动力学特性的影响;最后,基于Matlab/Simulink采用四阶龙格-库塔法运算程序进行数值仿真确定系统周期解稳定性。通过理论和仿真系统地分析了系统周期解的稳定性特性,以及系统各参数对系统周期解的影响。     

空间双激振器同轴反向回转振动系统自同步特性研究

为了解决平面振动自同步模型无法适配复杂工况的问题,对双机驱动的同轴线反向回转振动系统的自同步特性进行了分析和研究。首先,分析了系统的受力情况,搭建了该系统的运动学模型,并应用Lagrange方程得出了系统的运动微分方程,利用平均法处理了电机转子的转速及相位,进一步计算得到了其稳态响应;然后,利用Hamilton原理分析了振动系统的稳态方程,经计算推导出了转子实现同步和稳定的两大条件;讨论了系统主要的结构参数和工作参数变化对系统同步性和稳定性的影响;最后,根据计算得出的数据,利用MATLAB搭建了力学模型,并借助Simulink对模型进行了仿真,验证了振动系统实现自同步的稳定性与可行性。研究结果表明：两电机在稳定工况下可以保持在同一转速,相对相位差不发生变化,稳定在2 rad左右;同时,当对系统内一台电机进行断电重连的操作时,该电机仍可以在25 s内达到正常工作电机的转速,两电机转子相位差依旧维持在2.5 rad附近,垂直振动轨迹只发生±0.04 m的偏移。该研究填补了空间振动系统缺少反向回转模型同步理论的情况,可以为类似振动同步研究打下基础。     

手持式振动机械的同步问题

提出了一种双电机驱动的手持式振动机模型,研究了该振动系统的自同步理论.首先,利用拉格朗日公式,推导出振动系统的运动微分方程;然后,引入两个扰动小参数,对激振器的角速度和相位差进行平均.通过对两激振器的运动方程在平均周期内进行积分平均计算,推导出了系统频率捕获方程.该方法将两激振器的自同步问题转换成了频率捕获方程零解的存在性和稳定性问题,进而推导出了实现频率捕获和两电机稳定同步运行的条件,还提出频率捕获转矩概念来解释两激振器自同步的特性.结果表明,两激振器之间存在一个频率捕获力矩,对两电机同步运行和稳定性有影响.     

物料管线振动分析与计算

某厂螺杆压缩机输送物料装置管线运行中发生严重振动 ,最大振幅发生在物料输送末端管线 ,最大振幅为 1 5mm ,严重威胁正常生产。通过振动测试 ,建立计算模型 ,振动计算分析 ,得出振动原因并通过模拟约束条件 ,给出管线防振改造方案 ,方案实施后大大减小了管线的振动     

反共振振动机械的同步性与同步传动性

对惯性式反共振振动机进行动力学建模与求解,建立反共振振动机的动力学方程和两激振电动机轴的力矩方程,推导反共振状态下的同步性判据、同步传动性判据、同步稳定性判据和同步传动稳定性判据,从理论上证明了在反共振状态下,不但能够实现振动同步,而且能够实现同步传动;同步性指数总是远大于同步传动性指数。因此只要能够实现振动同步传动就肯定能够实现振动同步。在两轴能够实现自同步的情况下,却不一定能够实现同步传动。通过试验验证了理论结果的正确性。     

轮式装载机行驶中振动对物料完整性的影响

以轮式装载机为研究对象,对其行驶中铲斗振动对物料完整性的影响进行了研究.首先通过简化分析建立了铲斗振动的数学模型和动态方程,求出其振动响应;然后通过分析铲斗振动的最大加速度,找出了影响物料完整性的各因素;最后基于MATLAB对ZL45型轮式装载机的物料完整性进行了仿真分析.结果表明,绕质心的转动惯量小,且较小弹性系数的低压比宽式专用轮胎等因素,有利于保持物料的完整性.     

摩擦作用下周期双参变激励齿轮系统非线性振动响应研究

研究了周期双参变激励齿轮系统在摩擦作用下的动力学响应,建立了考虑轮齿时变啮合刚度和齿间摩擦的单自由度扭转非线性振动模型,研究了摩擦因子、重合度、惯量比、刚度因子、阻尼因子、载荷分配系数等参数对齿轮系统非线性振动响应的影响。研究结果表明:摩擦对周期双参变激励齿轮系统非线性振动有重要的影响。     

工况激励下采煤机7自由度非线性振动分析

为了研究采煤机牵引速度对其动力学特性的影响,采用截齿三向力描述采煤机滚筒截割激励,采用赫兹接触理论描述采煤机平滑靴支撑刚度与阻尼,采用间隙条件下齿轮啮合非线性模型描述采煤机导向滑靴与销排间支撑刚度与阻尼,根据拉格朗日动力学方程建立了采煤机整机7自由度动力学模型,采用数值求解方法求解了不同牵引速度下整机的振动特性,结果表明:随牵引速度的增大,对后滚筒的振动位移影响较大,对机身影响较小;机身Y轴方向振动摆角相对较为明显。     

对简谐力作用下含干摩擦管道系统的振动治理

实际工程中有许多同时含有粘滞阻尼和干摩擦阻尼的振动系统需要对其进行振动控制,以减少因此带来的结构损伤。依据频响仿真,结果表明经过一个暂态过程后,主振动系统振动为零。运用此方法对某化工厂苯加氢管道振动进行了治理,使其加速度响应降到了原来的1/10,达到了较好的振动控制效果。     

非线性振动输送机系统振源实验与分析

文中介绍了选择振动电机为非线性振动输送机系统激振源与动力源,对两振动电机在该系统中的自同步问题进行了分析与实验,得出了实现自同步需采取的工艺措施与注意事项。     

振动给料机物料结合的实验研究

通过双质体振动给料机的实验,测得空载与负载振幅的变化,代入振幅关于物料质量及物料阻尼在空载处展开的泰勒级数中,求得物料结合系数,将物料结合系数绘制成关于抛掷指数的变化曲线,并且与理论计算的结果比较,得到工程上具有指导意义的结论。     

非线性振动输送机系统振源实验与分析

介绍了选择振动电机为非线性振动输送机系统激振源与动力源,对两振动电机在该系统中的自同步问题进行了分析与实验,得出了实现自同步需采取的工艺措施与注意事项。     

转子系统在随机扰动下的动力学同步控制方法

多转子系统在运行过程中,往往需要保持各个转子的运动同步,以达到最佳的性能与输出效果。对于转子系统,设计了一种以支承响应作为输入的控制方法,实现了两个转子系统之间的完全同步。这种同步,在支承受到随机干扰和故障产生的脉冲干扰下,仍然能够保持很好的稳健性。首先对同步控制方法进行了理论分析与证明,然后以弹性支承悬臂转子为对象,进行了仿真验证。模拟实际基础激励,在支承处施加随机与脉冲载荷,仿真结果证明了同步的稳定性,并且达到了很高的精度。     

微机械角振动谐振器在低气压下的非线性振动

本文研究气压对微机械角振动谐振器振动特性的影响。基于谐振器的梁的弹性力矩和角位移之间的3次多项式关系,建立了谐振器非线性振动方程。给出了谐振器自然频率与振幅的关系和频率响应特性与振幅关系的理论解。测试了在大气压、1100Pa和130Pa下谐振器的频率响应曲线。通过对大气压下振动频率特性的分析,得到了非线性振动方程的基本参数,将这些参数和低气压小振幅下的品质因数代入频率特性的理论解,推算出的低气压大振幅下的频率特性与实测曲线符合。随着气压的降低,谐振器振动频率响应的非线性程度增大。     

分段线性振动机械周期运动稳定性研究

利用胞映射法对具有分段线性非线性特征的弹簧摇床的周期运动稳定性进行了分析研究，分析域中胞的总数是４２０，３２０个，用计算机数值模拟出该系统的Ｐ－１周期运动的时间历程及相应的周期运动的吸引域。本文对弹簧摇床五种阻尼参数下的全局性态进行了分析，得出了该系统周期运动稳定性与阻尼之间的关系     

汽车悬架系统非线性振动的主动控制

首次采用微分几何理论,提出了一种输出－干扰解耦法,对汽车悬架系统的非线性振动的主要控制进行了研究。通过适当的非线性坐标交换,将其简化为线性系统,并对此系统进行最优控制,再通过非线性状态反馈实现对原系统的主动控制。仿真结果表明,这种针对现有元件非线性特性的方法既符合实际情况又有良好的控制效果。     

转子-轴承-密封耦合系统的非线性振动特性研究

结合短轴承非线性油膜力模型和Muszynska密封力模型,运用数值积分方法分析了转子-轴承-密封耦合系统的非线性动力学特性,针对转速对耦合系统动态响应的影响进行了仿真计算,并利用转子中心分岔图、轨迹图、Poincare映射图、功率谱图分析了耦合系统的非线性动力学特性.理论分析表明:随着转速的变化,耦合系统呈现复杂的动力学行为,产生了包括单周期、3倍周期、拟周期等振动现象.