斜齿圆柱齿轮传动系统的耦合振动分析

建立了斜齿轮传动系统（斜齿轮、轴与轴承）的弯曲-扭转-轴向-扭摆耦合振动的动力学模型，推导了其振动微分方程，计算了风力发电机组增速箱FH660的传动系统的振动响应，并进行了三维有限元模态分析。对斜齿轮传动系统进行了很好的数值模拟，为斜齿轮传动系统的动态设计提供了有效的方法。     

仪器-基础耦合振动固有频率偏移

针对柔性基础上精密仪器的隔振设计问题,对仪器-基础耦合振动刚度矩阵进行了求解.对耦合系统的固有频率偏移进行了数值计算.研究表明耦合系统基频小于仪器的安装频率.在低频段,仪器纵向振动刚体模态与基础第1阶弯曲模态动力耦合效应明显.     

高速织机经纱振动特性分析

针对经纱振动影响织机织造性能的问题,对高速织机织造过程中经纱的横向与纵向耦合振动进行了研究,建立了经纱横向和纵向振动的耦合动力学模型,通过采用弹性力学方法和非线性振动方法对经纱运动的波动过程进行了分析,针对织造过程中的经纱黏弹性本构关系,选用了Kelvin模型,根据牛顿定律建立了经纱横向与纵向的振动微分方程。并利用Galerkin方法离散运动方程,分离时间和空间变量,将复杂的偏微分方程转化为常微分方程,采用四阶龙格库塔方法和Matlab,仿真分析了经纱横向振动和纵向振动特性以及经纱参数对经纱振动的影响。研究结果表明:在经纱织造过程中,对于小振幅的经纱耦合振动,经纱纵向振动几乎不影响横向振动,通过改变相应的经纱参数能够有效地降低经纱振动频率,有效地防止了经纱断纱,为经纱有效振动控制提供了理论基础。     

偏旋式振动磨的动力学研究

建立了偏旋式振动球磨机动力学模型，用数值分析方法进行了动力学分析与研究，导出摆振微分方程的显式函数解，并对其动力学特性和设计方法进行了讨论。     

考虑翘曲影响的Bernoulli-Euler薄壁梁的弯扭耦合振动

通过直接求解均匀薄壁梁单元弯扭耦合振动的运动偏微分方程，推导其自由振动时的精确动态传递矩阵。采用考虑翘曲影响的Bernoulli-Euler梁理论，且假定薄壁梁单元的横截面是单对称的。动态传递矩阵可以用于计算薄壁梁集合体的精确固有频率和模态形状。针对两个薄壁梁算例，采用自动Muller法和结合频率扫描法的二分法求解频率特征方程，并讨论翘曲刚度对弯扭耦合：Bernoulli-Euler薄壁梁固有频率的影响。数值结果验证了本文方法的精确性和有效性，并指出翘曲刚度可以显著改变薄壁开口截面梁的固有频率。     

悬浮控制参数对磁浮车辆与道岔梁耦合振动的影响分析

建立了包含PID悬浮控制系统的两节编组磁浮列车动力学模型和细致的道岔梁有限元模型,仿真分析了不同悬浮控制参数条件下磁浮列车以30 km/h通过道岔梁时的动力学响应。仿真结果表明,间隙反馈系数取值偏小时,电磁铁悬浮间隙的波动幅值较大,不利于行车安全;增大间隙反馈系数,电磁悬浮系统的特征频率逐渐接近道岔梁的一阶垂弯模态频率,导致车岔耦合振动更强烈。间隙速度反馈系数取值较小时,电磁悬浮系统的阻尼偏小,车体振动加速度较大;间隙速度反馈系数取值偏大时,微分环节超前调节作用过强,车岔耦合振动剧烈。为缓解磁浮车辆与道岔梁的耦合振动,建议间隙反馈系数在7000～8000之间选取,速度反馈系数在45～60之间选取。     

基于刚柔混合模型泵车臂架谐响应振动的研究

主要研究了混凝土泵车输送管在周期性载荷作用下造成泵车臂架系统的谐响应振动问题.采用刚-柔耦合模型理论对某型号的泵车臂架系统创建虚拟样机模型,首先在Ansys中生成模态中性文件,然后将该文件导入ADAMS软件生成刚-柔耦合虚拟模型并进行谐响应动力学仿真分析.仿真分析结果表明臂架系统的1阶模态振动频率为0.71Hz,在X和Y方向上,1阶模态的位移频率响应幅值最大;臂架系统的2阶模态振动频率为0.89 Hz.臂架系统的2阶模态Z方向的振动位移和加速度同时达到最大.     

声振耦合对薄壁圆柱结构动力特性的影响

声振耦合是航空航天飞行器在运行过程中备受关注的问题.针对具有代表性的薄壁圆柱结构,建立声场-结构直接耦合的三维动力学模型,其中结构和声场分别采用实体有限元和三维声单元剖分,并且采用无限元模拟自由声场边界.通过理论和数值分析研究声场中薄壁圆柱结构的模态、幅频响应、相频响应等振动特性的变化规律,讨论声振动对结构动力特性的影响及机理.研究发现声场在大多数情况下降低了结构的固有频率,在低频段声振动相当于给结构增加了附加质量,但是在高频段,声振动和结构阻尼的影响比较相似.随着声场流体密度增大,结构的大多数固有频率值明显减小,结构响应幅值在低频段增大,在高频段减小.声速对声场模态有显著影响,但是对结构模态频率的影响不大.     

碰摩转子弯扭摆耦合振动非线性动力学特性

为进一步提高旋转轴系的安全性,研究旋转轴系弯扭摆振动耦合振动问题.推导一般意义下,考虑陀螺力矩的单盘转子弯扭摆耦合振动非线性方程,基于该方程推出不平衡转子和碰摩转子的非线性弯扭摆耦合振动方程.应用数值方法研究碰摩转子弯扭摆耦合振动相应的复杂动力学行为,研究转子转速对碰摩转子弯扭摆耦合振动的分岔和混沌行为的影响,以及扭转振动和摆动振动对弯曲振动的影响.分析结果为转子的安全运行和弯扭摆耦合振动故障的判别提供了理论依据.     

完全参数激励下索梁耦合系统非线性动力学分析

研究完全参数激励下弹性拉索与悬臂梁耦合结构的非线性动力学问题。建立索梁耦合结构力学模型,利用Hamilton 原理建立索－梁耦合系统的非线性动力学方程,利用Galerkin方法将索－梁耦合系统的非线性运动偏微分方程离散为一组常微分方程。利用多尺度法分析研究索－梁耦合动力学系统的非线性振动,用Runge-Kutta法对数学模型进行数值计算,得到当梁与索的频率比为2:1时,系统发生严重的参数共振,同时探讨阻尼参数对索－梁耦合系统非线性动力学的影响,并提出对工程有实际意义的结论。