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。     

电机起动时皮带驱动机构的机电耦合振动分析

以拉格朗日-麦克斯韦方程建立的带驱动机构的机电耦联弯扭耦合非线性振动微分方程为研究对象,运用龙格库塔法分析机电耦联系统的非线性特征,分析了电机启动时的振动特性,得到了相图、时间响应、频率图谱和轴心轨迹。电机在起动时,轴心轨迹有明显的变化,表明在起动时电机不稳定;由相图可知电机对扭转振动的影响不是很明显。     

拉索平面内自由振动影响因素分析

考虑抗弯刚度、垂度和几何非线性的影响，建立了拉索非线性自由振动方程，针对考虑与否垂度和几何非线性，分别建立了线性无垂度和有垂度理论、非线性无垂度和有垂度理论，用谐波平衡法求得拉索振动固有频率的近似解析解。其结果与龙格-库塔积分法得到的结果较为一致。此外，还给出了抗弯刚度、垂度和几何非线性对拉索振动固有频率影响的定量判定。     

拉索端部弹性约束振动控制

研究了拉索振动的轴向被动控制。在拉索端部沿轴向设置弹性约束,通过影响索端支座的移动改变拉索的振动特性,从而达到减振效果。考虑垂度、几何非线性及抗弯刚度的影响,通过D′Alembert原理建立拉索-约束系统平面内横向振动方程,通过Galerkin方法将偏微分方程转化为常微分方程,应用龙格-库塔数值积分法求解方程。仿真分析验证了该振动控制具有明显的减振效果,并给出了计算最优阻尼参数的近似解析式。     

弹性凸轮系统参激振动稳定性分析

将多尺度法与Ｆｏｕｒｉｅｒ级数展开相结合,分析了单自由度线性周期时变弹性凸轮系统的参激振动稳定性问题,导出稳定性边界临界曲线的近似解析解,指出在频率比ω０／ωｎ＝２／ｋ（ｋ＝１,２,…）处存在着不稳定区域。通过实例对不同凸轮运动规律及不同运动时间分配进行分析计算,得出相应稳定区域图,发现后者对系统稳定性影响远甚于前者,增大阻尼比可大大改善系统稳定性。最后,直接对方程数值积分证实所得近似解析解的正确性。     

轴向行进带钢的非线性振动分析

针对轴向行进带钢在受到横向激励扰动时表现出的复杂振动形式,建立轴向行进带钢的受迫振动模型,通过Hamilton原理导出运动学方程,采用Galerkin法将控制方程离散化,得到常微分形式的控制方程。对控制方程进行数值模拟,仿真出带钢在不同激励幅值下的振动形式。通过庞加莱截面映射方法对带钢振动中的分岔现象作出分析,得到在增大激励幅值情况下带钢的混沌振动规律。     

异步电动机深沟球轴承-转子系统振动特性研究

以某型异步电动机的深沟球轴承-转子系统为研究对象,在考虑了轴承非线性支承力的基础上对异步电动机转子系统的非线性振动问题展开研究.基于拉格朗日方程建立轴承-转子系统动力学模型,利用变步长龙格-库塔法对模型的微分方程组进行求解.分析了电动机转速、系统阻尼、轴承径向游隙和钢球数对转子系统非线性振动特性的影响,结果表明:在不同...     

Winkler地基上四边自由矩形薄板的亚谐共振与奇异性分析

研究Winkler地基上四边自由矩形薄板的亚谐共振问题.按照弹性力学理论建立Winkler地基上四边自由受简谐激励作用矩形薄板的动力学方程.利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.应用非线性振动的多尺度法求得系统满足1/3次亚谐共振情况时的一次近似解,并进行数值计算.分析激励、阻尼等对系统响应曲线的影响.应用奇异性理论对1/3次亚谐共振幅频响应方程进行奇异性分析,得到选取不同分岔参数时开折参数平面的转迁集和分岔图.     

基于时变多变量Prony法的时变振动系统模态参数辨识

在经典的Prony法理论的基础上,提出了可以同时处理多维非平稳信号的时变多变量Prony法,并将其应用于时变多自由度振动系统的模态参数辨识。对传统的递推最小二乘算法加以改进,解决了时变多变量参数模型中时变参数矩阵估计的难题。对时变平面两杆操作臂系统进行仿真和分析,得出了较满意的结果。证明该算法在时变结构模态参数辨识方面,具有有效、准确的计算能力和较强的过程跟踪能力。     

振动参数测试系统的开发与研究

介绍了振动参数测试系统开发的理论依据及技术关键,并以悬臂梁结构为例进行了振动参数测试,验证了系统的正确性与可行性.     

参数和间隙非线性振动系统周期解数值分析

讨论了具有间隙、时变参数和外部激励联合作用的非线性振动问题。提出了用打靶法和连续法求解这一问题周期解的数值方法,并使用一种参数连续法,使奇点处理非常简单。最后给出了一个计算示例,得到了稳定和非稳定的频响曲线。     

基于ANSYS的热镀锌带钢振动分析

热镀锌过程中,气刀处带钢的振动对生产起着至关重要的作用.对带钢的振动进行有效的控制,可以提高带钢镀锌质量,减少用锌量,并节约成本.文中利用ANSYS有限元软件,分析了在有无预紧力、不同简谐力以及脉冲载荷作用下带钢的固有频率及响应.实际生产中带钢长度很大,要保证带钢的镀锌品质,必须采用非接触方法抑制振动,该试验装置采用了磁悬浮减振系统来控制带钢抖动,文中的分析结果将为磁悬浮减振系统提供了理论依据.     

双电机振动给料机的振动分析及动力学参数计算

阐述了双机竖置和双机横置两种结构形式的自同步振动给料机的工作原理：建立了机器的振动微分方程，并进行求解；讨论了摇摆振动的振幅，得出对设计工作有参考作用的结论；提出了动力学参数的计算步骤。     

非线性振动系统参数的频域识别实验

利用非线性振动系统的近似频响曲线来识别系统参数,这种频域方法能够测定非线性减震,缓冲元件的动态特性参数。本文比较详细地讨论了非线性参数识别频域方法的实验原理和技术,并介绍了橡胶减震器的动态特性参数识别的实验,分析和计算的整个过程。     

轴承载荷对转子系统各支承的耦合振动分析

以多支承转子 轴承 弹性基础系统为研究对象,对多支承转子系统某支承处轴承载荷变化引起不同支承点处轴及轴承的耦合振动响应进行了研究。首先,建立了多支承转子系统支承间的耦合振动模型,并进行了仿真和试验,耦合振动模型考虑了每个支承处的油膜耦合效应,通过轴承载荷敏感度矩阵得到各支承耦合力;然后,利用龙格库塔法对油膜刚度为定刚度和动刚度两种情况下的转子系统进行了数值分析及仿真;最后,在8支承转子试验台上进行试验,采取改变某一支承处的位移来得到轴承载荷的变化,并提取各支承处的振动信号。结果表明,轴承位置在稳态和瞬态两种情况下改变时振动响应明显不同,油膜刚度为动刚度的分析结果更为合理。     

输流管道非线性横向振动固有频率分析

研究两端铰支输流管道的横向非线性自由振动,分析管道的微单元受力情况,得到自由振动的偏微分控制方程。对偏微分方程做准静态假设得到积分-偏微分方程。为了比较两种非线性模型的差异,将多尺度法直接应用于两种控制方程,对比不同非线性项对系统固有频率的影响。数值算例表明,偏微分控制方程结果与由准静态假设得到的积分-偏微分控制方程结果相比,前者有较强的非线性。     

考虑啮合时变刚度和传递误差的齿轮振动分析

用多尺度方法研究了考虑轮齿时变刚度和静态传递误差激励的齿轮系统的动态特性，给出了系统在不同激励频率下系统稳态响应的求解方法，以及系统稳态解的解析表达式，最后，用数值方法对解析法分析的结果进行了验证。经研究发现，由于齿轮时变啮合刚度和静态传递误差的共同作用，导致系统产生多频响应；并且发现轮齿误差对系统响应幅值有较大的影响。     

考虑轧机主传动系统扭振的带钢非线性振动研究

带钢振动在连轧过程中不可避免,其弹塑性体与主传动系统间的耦合作用直接影响轧机轧制的整体动态性能。基于带钢与主传动系统的运动机理,将主传动系统简化为2自由度的离散模型,带钢简化为具有轴向运动速度的Euler梁,建立带钢橫、纵向振动与主传动系统扭振相耦合的力学模型。然后根据哈密顿原理建立该耦合模型的非线性振动微分方程,采用修正迭代法和Kantorovich时间平均法联合对所建立方程进行求解。最后利用Matlab软件进行数值模拟,讨论出主传动系统扭振基频对带钢振动特性的影响。研究结果能够丰富轧机振动研究方面的理论成果,对于理论成果转化为工程应用具有重要的实用价值。     

振动时效机理研究及其工艺参数选择

从宏观和微观两个角度分析振动过程中残余应力的变化,阐述了振动消除残余应力的机理。从宏观上讲,当残余应力与外加动应力叠加大于材料屈服极限时发生塑性变形,残余应力会得到释放;从微观上讲,在外力作用下位错塞积开通的运动可以降低、均化残余应力峰值。同时,提出了检测残余应力和振动参数选择的方法。     

带有弹性偏心块惯性振动机过渡过程的动态响应分析

针对惯性振动机启动和停车过渡过程中经过共振区时振动时幅值的急剧增大问题，提出了一种带有弹性偏心块结构的惯性式振动机，分析了振动机过渡过程的动态响应问题。应用达朗贝尔原理建立带有弹性偏心块结构的四自由度振动机系统的动力学方程。提出运用龙格-库塔法数值方法求解振动机起停过程中偏心块转动量、位置、振动机的位移与速度变量随时间的变化关系，确定振动系统在振动中的共振时的最大振幅。与固定偏心块的单轴惯性振动机响应对比，在共振时最大振幅值较后者小。同时与ADAMS振动模型仿真过渡过程结果对比，验证了理论分析的正确性。论文研究将为工程中惯性振动机共振时振幅值的减少提供理论参考。