动力响应问题的一阶摄动传递矩阵法

基于Riccati传递矩阵法，给出了一维不确定参数结构系统动力响应问题的一阶摄动计算方法。该方法在用于求解一维结构系统动力响应问题时，不需要按振型展开，因此，可以避免基于有限元法的矩阵摄动所带来的模态截断误差问题，从而提高分析结果的精度。算例对简支梁和锅炉给水泵转子的动力响应问题进行了一阶摄动分析；当ε较小时，一阶摄动计算结果和精确计算结果吻合良好。     

一维随机参数结构的特征值问题

基于摄动传递矩阵的理论，给出一维随机参数结构系统特征值和特征向量的计算分析方法。用一个具有随机质量密度和截面直径的简支梁的理论结果，验证文中方法的正确性。     

一维结构系统重频特征问题的摄动传递矩阵法

基于传递矩阵法，给出一维结构系统重频振动特征问题的二阶摄动计算方法，该方法适用于一般的一维结构系统的实数和复数重频振动特征问题的摄动分析，并且可避免模态截断误差的影响。只要知道某阶重频的特征值和它的特征向量，用该方法便可准确地计算出其特征值和特征向量的一阶与二阶摄动。算例对弹性支承梁的复数重频振动特征问题进行摄动分析，摄动计算结果和精确计算结果吻合良好。     

转子系统动力学分析软件设计

研究基于Riccati变换的整体传递矩阵法进行某压缩机多转子系统稳态不平衡响应计算。结合转子系统动力特性计算方法,开发出分析多转子系统动力特性的通用计算程序。以一些转子系统为对象分析了转子系统的临界转速和相应的振型、应变能,并绘出系统临界转速图谱以及转子系统的稳态不平衡响应。分析结果表明,自主开发的转子系统动力学分析软件运行稳定,操作简单,结果可靠。可以运用其对转子系统进行动力学特性的分析。     

转子系统不平衡响应计算的Riccati传递矩阵法

不平衡响应分析是转子系统动力特性计算与设计中的重要环节,传递矩阵法是计算转子系统不平衡响应的方法之一.介绍了计算转子系统振动不平衡响应的Riccati传递矩阵法,并用M ATLAB软件编写程序对其进行数值计算,得到单盘转子上的圆盘有偏心时系统的不平衡响应曲线图.     

改进传递矩阵法计算转子系统不平衡响应和灵敏度

提出了一种基于传递矩阵和参数匹配相融合的改进传递矩阵方法。新方法将转子系统分成多个子系统 ,对各子系统建立传递矩阵模型 ,然后利用各子系统在结合面处参数匹配条件建立系统不平衡响应求解方程。这种方法克服了传统传递矩阵方法的缺点 ,并且可以非常方便地用来分析多跨或多转子系统振动特性。给出了不平衡响应灵敏度的计算方法。     

大修改结构特征向量重分析的混合基展开法

为拓展基于矩阵摄动理论的结构重分析方法在实际工程中的适用范围,提高重分析计算精度,针对结构模态空间不完备和参数大修改提出了结构动力重分析的混合基展开法。利用已知的少数几个可能不连续的低阶模态构造出整个模态空间的一个混合基,同时将反映结构参数改变的质量矩阵和刚度矩阵的增量表示为高次增量形式,保留了经典摄动法简单易行的特点。数值算例表明,所提出方法适用范围广,极大提高了结构大修改下的动力重分析计算精度。     

基于区间方法的反射面天线变形分析

针对地基天线反射面的非概率不确定性变形问题进行了分析。运用区间矩阵摄动法计算得到天线结构静力学的响应区间。针对复杂区间运算引起的区间扩张问题,通过分析区间参数的相对不确定量,确定了适用于多变量、复杂结构的区间运算的区间截断因子取值准则。结合区间矩阵摄动法和新的区间截断方法计算得到较为精确的天线反射面变形区间。将本文方法应用于六杆桁架结构及复杂的反射面天线结构,并将结果与蒙特卡罗方法得到的结果作了比较,从而验证了本文方法的可行性和有效性。     

基于摄动法的随机参数转子系统动力响应的概率密度分析

基于Riccati摄动传递矩阵法,可以导出随机参数转子系统动力学响应与随机参数间的关系。运用二次型、雅克比行列式及概率的相关知识,给出用数值积分法计算随机参数转子系统动力响应概率密度的方法。用该方法计算分析Bently转子随机参数动力学响应的概率密度,并与Monte Carlo模拟方法对比,结果表明:当变异系数达到0.30时,该方法仍然有较高的精度,且计算速度快。     

重频结构大修改动力重分析的矩阵摄动法

为拓展矩阵摄动法在结构重分析中的适用范围,提高重分析计算精度,针对重频结构参数大修改提出了重频结构动力重分析的矩阵摄动法。采用高次增量法将反映重频结构参数改变的质量矩阵和刚度矩阵的增量分别表示为小参数ε的一次与二次幂项之和,根据矩阵摄动理论推导得到重特征值的二阶摄动解及相应特征向量的一阶摄动解。数值算例表明,所提出方法极大提高了重频结构大修改下的动力重分析计算精度。     

基于状态空间的制造网络输出预测与扰动因素分析

针对复杂多变的制造网络为一随机动态系统,在分析内外扰动因素对制造网络状态影响的基础上,从订单流的角度建立网络中订单概率转移矩阵;定义制造网络中制造单元的状态变量;从系统动态分析的角度选定在制品订单量作为制造网络全局最优控制的反馈状态变量,进而构建制造网络的状态空间动态模型。通过分析扰动因素对订单概率转移矩阵的影响,建立扰动状态转移方程,更新扰动因素作用下的订单概率转移矩阵,简化制造网络状态空间的求解复杂度;从控制论的角度出发,利用建立的状态空间输出方程预测制造网络扰动因素影响下的订单输出量,并采用典型输入信号分析制造单元对扰动因素的动态响应。以某结构件数控加工厂的制造网络为例,验证该模型与扰动分析方法的有效性。     

结构动力修改的循环对称摄动新方法

利用结构的循环对称特性，以矩阵摄动理论和复约束法、伪单元法为基础，提出结构动力修改的循环对称摄动新方法，通过对循环对称扇区模型的分析获得整个循环对称结构特征值和特征向量的变化，大规模减少了这类结构动力修改的计算工作量，大大提高了计算效率。算例证明方法正确、有效、简捷。     

分布多质量转子系统的不平衡响应特征

质量不平衡响应分析是转子系统动力特性计算与设计中的重要环节。这里以某汽轮机的涡轮轴系为研究对象,建立一个具有多个分布质量的力学模型,选择具有良好数值稳定性的Riccati传递矩阵法,进行轴系的不平衡响应分析,得到在工作转速和不同转速下,不同偏心质量处于轴系不同位置上时,轴系的不平衡响应。通过分析各种情况下不平衡响应的特性,考察轴系上各点对不平衡量的敏感程度,为该类转子的设计提供参考。     

高速高精度数控车床主轴内外转子耦合系统的动力学建模方法研究

利用整体传递矩阵法对机床主轴内外转子耦合系统的动力学建模方法进行了详细研究,并在此基础上计算出主轴系统的动力特性。与Prhol传递矩阵法相比,该法考虑了主轴和拉杆间的连接刚度,因此所建动力学模型更符合主轴系统实际情况,计算结果更可靠。计算过程同时表明该法计算简单、精度高且易于编程。文中还利用有限元法有效地解决了主轴双转子耦合刚度的计算问题。     

运动噪声源的时域传递路径模型及贡献率分析

运动物体声源贡献率的识别是有效降低其噪声的关键。针对车辆加速行驶过程中,噪声源随车运动、位置和速度实时动态变化的特性,提出一种新的运动声源的时域传递路径识别方法。利用脉冲响应函数代替常用的传递函数对系统的时变特性进行分析和研究,根据车辆的动态位置和速度,采用非线性时间变换的方法消除信号在传播过程中的多普勒效应对响应信号的影响。建立时域识别理论公式,通过标准声源试验,比较时域识别、频率识别精度,并详细分析实际客车加速行驶噪声源识别效果。通过标准声源试验及实际应用结果说明,时域传递路径分析法较频率分析法具有较高的分析精度和更高的计算效率。     

由频率响应试验识别机床的状态空间数学模型

系统的识别,已成为一个新的学科分支。关于机床动态系统的识别,一般采用频率响应试验或机械阻抗测试法。这种方法的应用取得了一定的成效。我们研究了机床动态系统的一种新的识别原理和方法,成功地完成了试验。首先,我们实测出机床的频率响应数据,经过微机曲线拟合计算,识别出系统的传递矩阵。最后,应用现代控制论,用状态图法,由传递矩阵求得系统的状态空间数学模型。     

Influence of the Mechanical Seals on the Dynamic Performance of Rotor–Bearing Systems

In this paper, to consider the effects of mechanical seals, a lumped-mass model and the transfer matrix method are used to establish the equations for the dynamics performance of rotor bearing system. The general inverted iteration method is also used to solve the eigenvalue problem of these equations. To check the response of the rotor bearing system under unbalance motivation, the Gauss method is used to calculate the dynamic response of the constrained vibration. The results, based on the dynamic properties calculation of a typical mechanical spiral seal, such as stiffness coefficients and damping coefficients, exert the influence of the mechanical seal on the rotor bearing system of the high-speed machinery. Meanwhile, some structure parameters that may affect the dynamic performance and forced vibration under unbalance motivation of the rotor bearing system considering mechanical seals are analyzed in the paper. The analysis results show that the mechanical seal more or less has effects on the rotor bearing system. The mechanical seal has much more effects on the flexible rotor bearing system than on the rigid one. For instance, in a certain case, if the effects of the mechanical seal were taken into account, the system s critical speed may increase by 70 80%.     

Influence of the Mechanical Seals on the Dynamic Performance of Rotor-Bearing Systems

In this paper, to consider the effects of mechanical seals, a lumped-mass model and the transfer matrix method are used to establish the equations for the dynamics performance of rotor-bearing system. The general inverted iteration method is also used to solve the eigenvalue problem of these equations. To check the response of the rotor-bearing system under unbalance motivation, the Gauss method is used to calculate the dynamic response of the constrained vibration. The results, based on the dynamic properties calculation of a typical mechanical spiral seal, such as stiffness coefficients and damping coefficients, exert the influence of the mechanical seal on the rotor-bearing system of the high-speed machinery. Meanwhile, some structure parameters that may affect the dynamic performance and forced vibration under unbalance motivation of the rotor-bearing system considering mechanical seals are analyzed in the paper. The analysis results show that the mechanical seal more or less has effects on the rotor-bearing system. The mechanical seal has much more effects on the flexible rotor-bearing system than on the rigid one. For instance, in a certain case, if the effects of the mechanical seal were taken into account, the systems critical speed may increase by 70–80%. Translated from Journal of Xi’an Jiaotong University, 2004, 38(7)     

基于动力吸振器的中空轴系纵向减振研究

针对中空轴系的纵向振动,在轴系内部安置阻尼动力吸振器对其进行了减振设计。结合子结构综合法和传递矩阵法建立了附加阻尼动力吸振器复杂轴系的动力学模型,分析了阻尼动力吸振器与轴系的耦合系统在简谐激励下的动力学响应,并采用了有限元仿真,表明阻尼动力吸振器的加入使得轴系的纵向共振峰得到抑制,轴系共振频率附近的频响曲线趋于平缓。试验结果表明,附加阻尼动力吸振器后的轴系一阶纵向共振峰值下降显著,阻尼动力吸振器对轴系的纵向减振具有显著的效果。在中空轴系内部空间安装吸振器,既不占用多余的空间,又能获得较好的减振效果,可以作为船舶推进轴系纵向减振的一种新选择。     

汽轮发电机组轴系扭振动态响应计算分析

汽轮发电机组轴系扭振的动态响应分析对机组安全运行和电网的稳定有着重要意义.本文将对东方300MW合缸型汽轮发电机组扭振物理模拟实验系统在分析其固有特性基础上通过将逐步积分法的思想与传统传递矩阵法相结合并应用增量传递矩阵法数学建模方法进行了扭振响应的计算分析研究,以此来反映东方300MW机组轴系的动态变化规律和变化趋势....