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。     

主振机给料装置的Simulink仿真分析

为研究智能组合称重系统的主振机给料装置在工作状态下的振动响应这一重要参数,利用MATLAB/Simulink模块对主振机给料装置在工作状态下的参数进行仿真分析。研究了整个装置在工作过程中的瞬态响应参数、稳态响应参数及主振机稳态振幅等重要参数,并针对装置中关于阻尼比的影响进行了分析。结果表明,整个工作过程中主振机给料装置的竖向位移、速度的极值出现的时间节点均在0.1s内,并均在极值出现后迅速趋于稳定。稳态时间、衰减时间、主振机稳态振幅均随着阻尼比的增大而减小。     

双机驱动双质体近共振同步运动

为更好利用双机双质体振动系统,进行自同步运动设计,首先应用拉格朗日方程和传递函数,推导出了振动系统的稳态时的同步响应的表达式,进而推导出了振动系统的稳态相应。对系统进行了数值仿真分析,因为近共振有其特殊的工程意义,定量研究了振动系统在近共振工作状态下,两电机的转速、相位差,及两质体各自的位移与两质体间的相对的位移。最后通过实验验证数值仿真和理论推导的正确性,并给出了相关实际应用实例。     

双机双质体振动系统的自同步运动

以双机双质体振动系统为研究对象,进行了自同步运动研究.应用拉格朗日方程建立振动系统主振方向的运动微分方程,通过使用传递函数,得到了振动系统稳态时的同步响应.建立了振动系统主振方向的相对运动微分方程,得到了主振系统固有频率与振动系统稳态时相对运动的同步响应.基于以上动力学模型,对系统进行了数值仿真分析,因为亚共振有其特殊的工程意义,定量研究了振动系统在亚共振工作状态下,两电动机的转速、相位差,及两质体各自的位移与相对的位移.通过计算机的数值仿真验证了理论推导的正确性.     

基于A-算符方法的齿轮系统的分岔与混沌

利用Adomian分解算法的思想,针对齿轮-转子-轴承系统的间隙非线性模型构造了求解系统解析解的A-算符方法(AOM),建立了基于AOM的符号-数值方法,并利用该方法研究了系统的分岔与混沌现象。研究表明,对于不同的啮合阻尼参数,随着激励频率的变化,系统的响应都经历了从稳态到混沌再到稳态的历程,且都发现了倍周期分岔的现象。同时,对于不同的激励频率,随着系统阻尼的变化,系统响应也经历了从稳态到混沌的历程,出现了倍周期分岔及激变现象。该方法不仅适用于对该系统的非线性模型进行研究,也为机械系统中一般的非线性模型的动力学分析提供了一个有力的工具。     

多频激励下van der Pol系统主参数-组合共振

应用多尺度法分析了van der Pol系统受参数激励和多频强迫激励联合作用下的主参数-组合共振,求得了稳态响应的分岔方程,应用奇异性理论进行分析,得到了系统稳态响应的转迁集和分岔图,并分析了原系统参数对普适开折参数的影响。研究表明,该系统的稳态响应为—叉型分岔,激励幅值F1,F2和阻尼μ对普适开折参数的影响很大,通过调整F1,F2和μ可以很方便地控制解的分岔特性。     

支承系统的刚度对转子动力特性的影响

转子的动力特性受到很多因素的影响,其中,支承系统的刚度是一个重要因素。通过在有限元分析软件ANSYS中建立某小型燃气轮机支承系统的三维有限元模型,分析了其静刚度和动刚度。以该燃气轮机的压气机转子为例,文中考察了支承系统的刚度对其临界转速和稳态不平衡响应的影响。计算结果表明,与仅考虑轴承的支承刚度相比,同时考虑支承系统刚度的情况下,压气机转子的第一阶临界转速下降了约54%,其第一级叶轮的稳态不平衡位移响应的峰值下降了56.9%。     

清污机器人工作机构电液伺服常值激励研究

研究一种抓臂式清污机器人工作机构电液伺服控制在常值激励下的响应。建立工作机构三维实体模型,使用ADAMS建立动力学分析模型,用MATLAB进行控制算法计算与激励信号施加,AMESim建立液压系统仿真模型。分别对工作机构的不同伺服缸组进行常值信号激励,观测工作机构的位移跟踪情况及液压力的变化。研究结果表明:联合仿真接口稳定,得到了工作机构位移响应与液压力变化情况;仿真的初始瞬时均出现了非稳态的振荡情况,并随着时间逐渐收敛至稳态;工作机构同时运动时,出现了一段近似正弦规律波动的液压力变化,在实际操作时应极力避免;仿真结果符合实际变化情况,为进一步改进信号激励、机械结构设计及优化、液压缸设计等提供了依据。     

分段线性减振系统的振动性能分析

分析了分段线性减振系统的振动性能,目的是研究该类减振系统的某些参数对系统减振效果的影响。首先建立分段线性减振系统的数学模型,采用平均法求解系统在简谐激励下的输出响应,获得系统在稳态周期运动时的幅频特性与相频特性,同时讨论了减振系统在稳态周期运动时的稳定性问题。通过对算例的分析,总结出阻尼以及二阶位置的初始值等参数对减振系统的振动性能和抗冲击性能的影响。仿真结果表明:二阶分段线性减振系统的阻尼值越大,减振系统的抗振动、抗冲击性能越好;当二阶位置的初始值较小时,减振系统不存在不稳定区域,并且二阶位置的初始值越小,稳态共振频率越远离系统的固有频率,共振的位移响应越小,系统的冲击响应越小。     

滚动轴承动力学响应及参数灵敏度响应面法分析

以汽车发动机轴承-转子系统建立滚动轴承动力学模型并推导出非线性动力学微分方程,经无量纲化后利用MATLAB软件进行数值求解,得到滚动轴承动力学响应的变化规律。在此基础上,基于响应面法综合考虑滚动轴承各参数偏差等因素对滚动轴承动力学性能的影响,以稳态下某一时刻位移振幅响应值为研究对象,定量给出各参数对轴承系统性能影响的灵敏度。研究不仅可以掌握轴承动力学系统响应规律,也明确了各个参数对轴承系统的敏感程度,为后续轴承系统性能参数的优化分析提供理论指导。