某直升机尾传动轴系非线性振动特性的试验研究

采用正弦激励对某直升机全尺寸的尾传动轴系进行振动试验,研究了其等效固有频率和阻尼比随激励水平的变化规律;通过不同激励水平正弦扫频试验,获取尾传动轴系的频响函数;基于频响函数辨识等效固有频率和阻尼比随激励水平的变化关系.试验表明:随着激励水平的增大,尾传动轴系的等效固有频率随着位移水平逐渐增大,呈现刚度渐硬的非线性刚度特征;而等效阻尼比则随着速度水平逐渐减小,呈现阻尼非线性特征.该试验方法对于直升机尾传动轴系的动力学设计优化具有重要意义.     

基于频响函数识别结构非线性模态参数的方法

提出了一种基于频响函数识别结构非线性模态参数的方法,利用线性的模态分析技术,结合响应幅值线性化理论,通过步进正弦扫频测试激励非线性结构,得到结构在不同激励水平下的频响函数信息,最终识别得到非线性模态参数:包括与位移幅值相关的固有频率、与速度幅值相关的阻尼比。通过单自由度非线性系统与线性系统的对比,验证该方法的可行性。通过提取系统的非线性等效刚度、阻尼函数,与谐波平衡法的结果进行对比,验证该方法识别的准确性。     

带膜盘联轴节的动力传动轴的动力特性

带膜盘联轴节的动力传动轴是连接发动机和直升机传动系统的重要零件,其动力特性与一般结构形式的轴有所不同.文中采用有限元计算分析与试验验证相结合的方法,研究这种结构的动力传动轴的刚度、固有频率和转子动力特性.结果表明,这种动力传动轴的1阶振型通常表现为膜盘变形振动,轴的刚度和1阶固有频率随膜盘厚度的增大而增大,而1阶临界转速却基本不随膜盘厚度的变化而变.     

基于恒位移测试的转子系统非线性支承刚度参数辨识研究

采用基于正弦扫频技术的恒位移测试方法来获取转子支承系统在一系列恒定位移幅值响应下的频响函数,并辨识转子支承的非线性刚度参数。首先对转子支承系统进行两端支承状态下的模态分析,得到转子系统在线性支承条件下的模态;然后采用正弦激励进行仿真测试,对转子支承进行不同水平的恒位移测试,通过模态分析得到不同响应水平下的模态参数,建立等效非线性参数与响应之间的关系,再结合等效线性化理论,识别非线性刚度参数。     

迟滞非线性振荡压实系统动态响应分析

分析了振荡压实中材料发生弹塑性变形而表现出的迟滞非线性,建立了一种新的振荡压实非线性动力学模型。在一次近似的前提下,利用等效线性化方法,将迟滞恢复力转化为等效刚度和等效阻尼表示,根据谐波平衡原则求出了单自由度振荡压实系统的频响方程。数值求解表明,随着激励幅度的增大系统出现软化趋势,共振点随激励变化而漂移。将等效线性化的结果推广到二自由度振荡压实系统,得到了频响方程组。     

典型直升机尾传动轴系动力学建模与临界转速计算方法

临界转速计算与分析是直升机尾传动轴系动力学设计的重要内容。分析了工程条件下影响尾传动轴系临界转速的主要因素,包括轴的尺寸及选材、轴承的弹性效应和联轴节刚度等。针对以上主要因素对某型直升机尾传动轴系进行有限元建模、计算和分析尾传动轴系的临界转速,并将计算结果与工程算法及试验结果进行比较,结果表明上述工程算法和有限元模型简化方法正确、可信。     

主轴-球轴承系统的非线性频响研究

为研究角接触球轴承的负游隙对高速电主轴系统非线性频率响应的影响,首先建立二阶Bernoulli-Euler连续梁模型,结合轴承支承的边界条件得到系统的非线性特征方程组,并借助平均法求解其非线性频响函数,对电主轴系统进行动态响应研究。结果表明:由于角接触球轴承非线性非光滑支承特性的影响,系统频响曲线向右弯曲,硬刚度现象非常明显;在特定的轴承游隙条件下,系统频响曲线出现交叉;若减小轴承负游隙值,系统固有频率将增加,频响曲线的弯曲程度降低,说明系统的硬刚度特性会随着负游隙值的增大而下降。     

羽毛球拍系统固有频率和阻尼比测试分析

采用加速度脉冲激励频谱法和频响函数法,分别测试羽毛球拍系统的结构固有频率和阻尼比两个重要的动态特征参数.结果表明,加速度计的位置与敲击点无关,跟握拍姿势有关,握拍位置不同与固有频率有关;当外界激励频率与固有频率耦合时,引起共振现象;频响函数法与脉冲激励频谱法测得的球拍各阶固有频率值相等结论,以期运用动力学理论与现代测试技术,为拓展各类羽毛球拍的研发与制造,尤其是专业运动员的技术研究工作提供参考,具有现实意义.     

齿轮传动系统的参数稳定性及振动特性分析

考虑齿轮时变啮合刚度与齿侧间隙,建立齿轮副系统动力学模型。利用Floquet理论推导了参数激励作用下齿轮系统的近似解析解,得到了系统的稳定性边界曲线。采用Newmark-β数值求解法对齿轮系统进行动力学仿真,研究了时变刚度、齿侧间隙、啮合阻尼对齿轮传动系统动力学特性的影响。研究结果表明:当参数激励的频率等于派生系统自由振动周期的2/n倍时,系统可能产生参数共振,随着参数激励频率的增加不稳定区域逐渐增大;齿侧间隙的存在则导致齿轮系统产生多值解和幅值跳跃等典型的非线性动力学特征;随着外部激励幅值和阻尼比增大及内部激励幅值的减小,齿轮系统的非线性振动特征逐渐减弱。     

动力机械隔振系统传递率影响因素研究

采用理论分析和实验研究相结合的方法,研究了动力机械隔振系统参数对传递率的影响,获得了不同的激振力频率下,刚度和阻尼参数对传递率的影响规律,并分析了规律存在的内在机理。研究结果表明,当动力机械设备工作在低频共振区时,传递率Ta的最大值与刚度(或固有频率)无关,随阻尼比ξ增加按T_a=1/(2ξ)+1规律明显下降;当动力机械激励频率ω远高于固有频率时,传递率随隔振系统刚度减小而明显下降,同时减小阻尼比也有助于减小传递率;对于质量、刚度和阻尼均确定的系统,当激励频率远大于系统固有频率时,传递率Ta随激励频率ω增加而减小。上述结论得到了试验验证。