具有间隙和振动边界的自激振动系统的非线性振动

以初轧机轧制过程中产生自激振动为例,在考虑振动系统具有间隙及振动边界的特殊情况下,建立了初轧机自激振动力学模型。对所建模型的分析表明,该系统具有多种非线性振动形式,即周期振动、概周期振动直至混沌振动。应用Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面、分叉图和最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数等多种方法描绘了这些振动的形式。研究结果分析、诊断及控制这类系统及相关振动系统的振动提供了新的思路。     

轧机辊系垂直非线性参激振动特性分析

考虑了轧制界面间的非线性阻尼以及辊系间的非线性刚度,建立了四辊轧机辊系垂直非线性参激振动模型。采用多尺度法求解了系统在不同频率激励下的主共振、超谐波共振以及亚谐波共振的解析近似解,得到了系统的幅频特性方程。分析了该系统的稳定性,得到了阻尼与刚度对系统稳定性的影响关系。分析了非线性刚度、非线性阻尼等参数对系统振动的影响,得到非线性刚度的变化会引起激励幅值的跳跃,导致幅值的振荡。用数值仿真验证了分析结果的正确性。研究结果为抑制轧机辊系这类垂直颤振提供了一定理论指导。     

自激振动系统的参数识别

自激振动是一种特殊的振动形式,为了使自激振动能够得到控制,需要对该系统进行参数识别。我们将自激振动的近似解作为数学模型来进行曲线拟合,通过寻求参数的最优值使目标函数的值最小,来获得系统要识别的参数。本文用计算机求出自激系统的数值解作为测量值来模拟整个参数识别过程,模拟识别的例子表明用最优化方法来进行参数识别的计算,精度是较高的。     

时域自适应精细算法求解自激振动问题

应用时域自适应精细算法求解自激振动问题,将各物理量在离散时段内展开,可进行自适应递推计算,对非线性计算不做附加假设,避免了非线性迭代。数值分析表明,时域自适应精细算法可有效地用于自激振动问题的求解。     

机械加工自激振动的研究

自激振动广泛存在于工程界,当下重要的研究内容就是怎样抑制减振。机械加工中自激振动的产生机理,简述自激振动的产生,途径,通过合理选择切削用量,提高工艺系统的抗振性等一些措施,可以取得比较好的效果。     

海冰作用下平台结构自激振动的参数分析与响应的数值计算

本文依据Ｍａａｔｔａｎｅｎ的自激冰力模型,分析了冰和结构的各种参数对海冰作用下平台结构自激振动的影响;对不同动力特性的导管架平台结构简化模型,进行了海冰作用下结构自激振动响应的数值计算,发现了自激冰力和结构振动的一些特征,为进一步理解冰致平台结构自激振动现象,避免自激振动的产生及采取相应的控制措施提供了有益的结果。     

冷连轧机的振动分析及改善方案

轧钢机的振动问题是国际冶金界普遍关注的热点和难题.由于轧钢机设备的传动链长,工艺情况复杂,因此轧钢机上振动产生的原因也多种多样.本文为了解决1420冷连轧机五号机组的振动问题,结合理论分析得出结论轧机的振源在上下工作辊之间的辊缝中,轧机的振因是轧件材料的硬度变化及轧制速度的提高使得轧机上下工作辊之间的辊缝摩擦力下降,从而产生了扭转自激振动现象.建立了辊缝中的振动方程,求解出振源的主频率;找到了与现场测试情况非常吻合的易引起共振的固有频率,从而为本文有效地解决振动问题提供了依据.     

一类单自由度滞后—自激振动系统的分叉

本文研究了一类单自由度滞后—自激振动系统的分叉。用平均法求出了系统的稳态分叉解,克服了中心流形法要求非线性函数光滑的这一限制。本文提出了转迁极限点集的概念,并利用奇异性理论方法,研究了参数空间不同区域内系统分叉图的拓扑结构,揭示了一些新的分叉模式,最后用数值积分法验证了本文的部分结果。     

一类具有运动边界的机械系统自激振动分析

在研究轧钢机轧制过程中因打滑等因素而产生的自激振动时，本文考虑了因连接轴转动而出现的运动边界问题，提出了一个新的力学模型，建立了具有运动边界问题的运动微分方程。所得到的结论可以应用在轧钢生产之中     

轧钢机中的自激振动问题

以前关于轧钢机中自激振动的研究,忽略了一些重要因素:例如,万向联轴节的间隙、摩擦系数是随机的以及多自由度中的零频率,内共振。本文讨论了这些问题,得到了一些新的动力学模型和结论。     

传递矩阵法在高频振动分析中的应用

本文分析了传统传递矩阵法不能进行高频振动特性分析的原因，并提出了一种有效的解决方法，以供参考。     

横向风荷载作用下轴向运动弦线自激振动和稳定性分析

研究了横向定常风荷载作用下轴向运动弦线的非线性自激振动问题。将风荷载模型化为平均风速的非线性函数,建立动力学微分方程。采用Galerkin方法,将运动弦线简化为离散的二维系统并进行线性化,分析弦线平衡构型的稳定性,根据Routh-Hurtwitz判据确定了平衡点的稳定域。确定了多参数下Hopf分岔点及产生稳定极限环的条件。使用增量谐波平衡(IHB)法求解了自激振动的周期响应,按照Floquet理论确定了周期解的稳定性。最后,讨论了运动速度和平均风速稳定性的影响,并给出相应的稳定性条件。     

刹车系统的摩擦自激振动和控制

研究刹车系统的摩擦自激振动和控制问题。采用LuGre 模型计算摩擦力,建立了两自由度盘式刹车系统的动力学模型。通过平衡点的稳定性分析,给出Hopf 分岔失稳的临界速度。应用基于微分几何法和线性二次型最优控制相结合的方法,设计单输入单输出的非线性系统控制器,以便通过推迟系统的分岔临界速度,减少减速型刹车过程中的摩擦颤振,避免刹车啸叫。最后分析了控制器和系统参数对控制效果的影响。仿真表明,该控制器能有效的抑制刹车系统中的摩擦自激振动。     

大宽厚比冷轧带材三维应力分布的样条有限条分析

本文在轧件宽厚比为６２５的条件下，用三次样条函数有限条法研究了冷轧带材三维应力的分布问题。获得了轧后边浪和中浪两种不同板形条件下的应力分布规律。对板形理论和板形控制技术的发展有指导意义。     

二系滞后非线性悬挂高速转向架的稳定性分析

本文选取具有滞后非线性悬挂的高速转向架为目标，建立其数学模型和运动微分方程。应用统计线性化方法将其非线性方程线性化，用常微分方程稳定性理论对转向架蛇行运动进行理论分析，得到防止转向架蛇行运动的充分条件，并研究了转向架设计参数对临界速度的影响，为转向架的设计和参数选取提供依据。     

用样条有限点法分析正交各向异性层合板的振动与稳定问题

本文采用样条有限点法,对多种边界条件下正交各向异性层合板的振动与稳定问题,进行了系统的分析,编制了通用程度。计算结果表明:样条有限点法在分析计算正交各向异性层合板的振动与稳定问题时,具有自由度少、收敛快、精度高、计算格式简便,易于在微机上计算等优点。     

车桥系统耦合振动分析的数值解法

将整个车桥系统划分为车辆与桥梁两个子系统，采用分离的车辆和桥梁运动方程，提出了车桥系统耦合振动分析的数值解法，该法以车轮与桥面钢轨之间位移协调作为收敛条件，在每一时间步长内运用了Newmark-β积分格式。并运用所编制的程序对京沪高速铁路南京越江桥三塔PC箱钢桁叠合主梁斜拉桥方案的车桥动力响应进行了分析，计算结果表明了本文方法的可靠性与有效性。     

冷却塔在高卸荷槽切口下爆破拆除振动数值分析

为了研究复合切口高卸荷槽对冷却塔倒塌触地振动的影响,运用动力学原理,采用ANSYS整体式建立冷却塔复合切口高卸荷槽和常规切口两种有限元模型,利用LS-DYNA对两种有限元模型进行数值求解,得到了冷却塔爆破拆除动态倒塌过程和地面质点塌落振动规律。结果分析表明:复合切口高卸荷槽能够有效减小塌落振动、改变冷却塔倒塌状态和缩短倒塌时间。数值模拟结果与实测结果相吻合。     

运用振动反分析方法计算振动荷载

本文研究运用振动反问题理论求解振动荷载时程的问题。在Newmark法求解运动平衡方程的基础上，推导了求解振动荷载的公式。采用最小二乘法估计最可置信的荷载系数。提出了由结构对振动荷载的反应求振动荷载时程的有限元方法。通过算例验证了方法的有效性。本文为计算振动荷载提供了一种新的方法。