惯性式振动机过渡过程的动态响应分析

目的研究单轴惯性振动机过共振区的振动振幅在起动和停车过程中的变化规律,确定振动系统在振动过程中的共振时的最大振幅,解决具有三自由度的振动机起停过程的偏心块转动量、振动机位移与速度变量随时间的变化问题.方法以振动力学为基础,对单轴惯性振动机在过渡过程中,建立振动系统动力学模型,采用将龙格-库塔法数值积分方法和解析法相结合的方法,对惯性振动机起动与停车过程中的偏心块角速度、主振动方向位移和速度变化进行编制程序.结果在起振过程中的共振时的理论幅值与实测共振幅值相差0.000 44 m,在停车过程中系统共振时的幅值与实测共振时的幅值相差为0.000 5 m,理论分析结果与实测结果十分接近.结论对单轴惯性振动系统建立的理论推导与实际工作状况符合,可为惯性振动系统共振中振幅研究提供有效的理论依据.     

反共振方法及其应用

建立了两自由度系统的振动方程及模态响应，利用计算机绘图作出了固有频率ω^2和振幅比γ随参数α和卢的变化曲线；通过具体算例对反共振现象进行分析，所得结论为除低频ω^2在α等于1时与参数β无关外，其它ω^2随参α的增加而减小，随参数卢的增加而增加．振幅比γ随参数α的增加而增加，随β的增加而减小．在工程实际中，常利用反共振现象来达到吸振的目的．     

基于激振频率波动的原点反共振振动机的振幅灵敏度

分析了原点反共振振动机的原理,推导了反共振机上下质体稳态振幅表达式.在不考虑参数波动的情况下,针对设计指标上质体稳态振幅5 mm,下质体稳态振幅0.5 mm,以不同的质量比和反共振频率比进行了参数选择.推导了上下质体振幅相对激振频率的灵敏度公式,分析了反共振频率比、质量比对上下质体振幅灵敏度的影响.结果表明:上下质体质量比相同,反共振频率比越大,上下质体振幅相对激振频率的灵敏度越低;反共振频率比相同,质量比越小,上质体振幅相对激振频率的灵敏度越低,下质体振幅相对激振频率灵敏度随质量比的变化很小.     

生物液膜振荡器中的振动共振

通过数值模拟的方法研究了生物液膜振荡器在高、低两种不同频率信号作用下的振动共振现象。结果表明：体系线性响应随高频信号振幅的变化发生了多重振动共振,且低频信号的频率越低,系统的多重振动共振强度越大。体系线性响应随高频信号频率的变化可以发生高频频率依赖的多重振动共振,体系对大振幅低频信号的放大程度要比小振幅低频信号大;低频信号频率越低,系统的高频频率依赖的多重振动共振强度越大。通过负反馈机制可以有效调节体系多重振动共振峰的个数和高频频率依赖的多重振动共振的强度。当低频信号的频率等于高频信号的频率时,体系可以发生类频率共振强化的振动共振。     

环境温度变化时受简谐激励的斜梁主共振

为揭示环境温度变化对斜梁的影响,基于受简谐激励的非线性振动微分方程,利用多尺度法,获得系统主共振的一次近似解,数值计算结果表明:温度、激励、阻尼、几何尺寸对主共振幅频响应曲线有影响,随着温度影响系数、初始温度和激励幅值的增加,主共振的振幅和共振区增大;随着阻尼的增加,主共振的振幅和共振区减小.     

采用等效阻尼法分析带有摩擦阻尼振动筛的振动特性

振动筛在启动和停车过程中必须通过共振区,引起振幅的异常增大,经常采用摩擦阻尼器限制过大的振幅,并且取得了良好的减振效果。这种方法目前在工程上缺乏理论分析,本文推导了带有摩擦阻尼振动筛振幅的计算公式,着重研究了共振阶段性的振幅,理论计算值为18 mm,这个结果和实验结构吻合,为振动筛的设计提供了理论依据。     

采用等效阻尼法分析带有摩擦阻尼振动筛的振动特性

振动筛在启动和停车过程中必须通过共振区,引起振幅的异常增大,经常采用摩擦阻尼器限制过大的振幅,并且取得了良好的减振效果.这种方法目前在工程上缺乏理论分析,本文推导了带有摩擦阻尼振动筛振幅的计算公式,着重研究了共振阶段性的振幅,理论计算值为18 mm,这个结果和实验结构吻合,为振动筛的设计提供了理论依据.     

脉冲序列调制色噪声作用下单模激光损失模型的随机共振

运用线性近似的方法计算了周期矩形脉冲序列直接调制色噪声作用下的单模激光损失模型输出信号光强的自关联函数和关联时间,并讨论了光强关联时间随系统净增益系数a0、噪声关联时间τ和调制脉冲信号周期T和宽度θ的变化关系.研究结果发现:当系统的各参数及噪声强度取一定值时,Tc—a0,Tc—τ,Tc—θ和Tc—T曲线均出现了随机共振现象,并且Tc—a0和Tc—T曲线还出现了1个抑制谷;噪声关联系数λ的绝对值越小,共振曲线的共振峰越高,系统的共振现象更加明显;脉冲信号振幅A和抽运噪声强度P对系统共振曲线的影响基本相同,取值越小,共振现象越不明显,当小于某一值时,Tc随a0单调减小,Tc—a0曲线的共振现象消失;而量子噪声的强度Q越小,Tc—a0曲线的共振现象越明显,并且当Q大于某一值时,Tc—a0共振现象消失.     

幂函数剖面环形超声聚能器的振动特性及其仿真分析

对剖面厚度按幂函数变化的环形超声聚能器的径向振动特性进行了理论分析.基于机电类比原理,推导出环形聚能器径向振动的机电等效电路及其共振频率方程,给出了其位移振幅放大系数的表达式;探讨了聚能器第一、第二阶共振聚能器位移振幅放大系数及共振频率与其半径比的关系.计算表明:聚能器基频随半径比增大而降低;而第二阶共振频率随半径比变化存在一极小值.此外,振幅放大系数随幂次n增高而增大;第二阶共振具有更高的振幅放大系数.有限元仿真结果与理论吻合.     

n次幂变厚度环形超声聚能器径向振动特性

对剖面厚度按n次幂函数变化的环形超声聚能器的径向振动特性进行研究.基于机电类比原理,推导出环形聚能器的径向振动机电等效电路及其径向共振频率方程,给出了聚能器的位移振幅放大系数表达式,探讨了第1、2阶共振聚能器位移振幅放大系数及共振频率与其半径比的关系.计算表明,聚能器基频随半径比增大而降低,而第2阶共振频率随半径比变化存在1个极小值.此外,振幅放大系数随幂次n增高而增大,第2阶共振具有更高的振幅放大系数.有限元仿真结果与理论相吻合.     

引力波天线减振装置及其特性

天体引力波源所产生的引力辐射,使地球上共振型圆柱天线产生10~(-17)cm～10~(-22)cm的纵向振动.在正常情况下要求天线系统有小于或接近10~(-11)的可透性.用弹性体支承时可透性T 是:Z_0是外振源的振幅,A 是经过减振系统之后的振幅,ω_0是减振系统的自振圆频率,ω是外振源的圆频率,β是衰减系数.若ω(?)ω_0则T(?)(ω_0/ω)~2.     

温度场中非线性弹性地基上矩形薄板的3次超谐共振

为了研究温度场中非线性地基上矩形薄板受简谐激励的3次超谐共振问题,应用弹性力学理论建立其动力学方程,应用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.利用非线性振动的多尺度分析方法求得系统3次超谐共振的近似解,并进行数值计算.分析温度、地基系数、阻尼、几何参数、激励等对系统3次超谐共振的影响.发现随着阻尼的增加,幅频响应曲线的振幅减小;随着温度系数T1的增加,共振曲线的振幅增大;随着温度系数T0的增加,共振曲线的振幅减小.图8,参13.     

刚性多支点传动轴主共振分析

根据质心运动定理、Galerkin法和Heaviside函数,求得非惯性系下倾斜刚性多支点传动轴的弯曲运动方程.在此基础上,用多尺度法求得稳态下主共振的一次近似定常解.分析了主共振的振型、最大振幅、稳定性和振幅突变性.结果表明:传动轴的弯曲运动方程是Duffing方程;主共振时,各段轴相互影响;每段轴主共振的振型与两支点轴主共振的振型相同;主共振的最大振幅在最大跨距的轴段上;主共振时,轴的振幅有可能突变,振幅突变的频率区间长度很小,其频率略小于固有频率.     

弦振子振动分析(Ⅱ)--双质点系统

利用拉格朗日方程建立了双质点弦振子振动方程,对其振动进行了分析;研究了双质点弦振子的模态局部化现象,找到了产生模态局部化的“阚值”。利用MAPLE9．0计算机绘图,作出了振幅比和固有频率随参数变化曲线。所得结论为振幅比与参数β无关,振幅比随参数α的增大而增大;固有频率随参数β的增大而增大,随参数α的增大而减小;双质点弦振子有模态局部化现象。     

关联噪声驱动下单模激光系统的随机共振现象

研究了具有实虚部关联的量子噪声和泵噪声驱动的单模激光系统受信号调制后的输出信噪比,发现输出信噪比随量子噪声实虚部间关联系数的变化曲线有极大值,即存在随机共振现象,且信噪比极大值处对应的量子噪声实虚部间关联系数λq=0,分析了量子噪声强度、泵噪声强度、输入信号振幅、净增益对随机共振的影响．     

阻尼涨落对线性过阻尼分数阶振子共振的影响

本文研究了具有涨落阻尼的线性过阻尼分数阶振子的共振现象.利用分数阶Shapiro-Loginov公式和Laplace变换,本文得到了系统响应的一阶稳态矩的解析表达式.对稳态响应的振幅增益的分析表明该系统存在三种不同形式的共振现象:bona fide共振、随机共振和广义随机共振,而分数阶的变化将导致bona fide共振的多样化.     

转子——非线性弹性支承系统的瞬态响应

研究非线性刚度支承对转子系统的启动、停车等瞬态过程中通过共振区的影响,支承刚度具有硬式非线性特性时,会提高转子系统的临界转速和瞬态过程的最大振幅,不利于转子快速通过其振区。还定量研究了启动、制动加速度对转子系统瞬态过程最大振幅的影响。并对具有慢变刚度的非线性支承对转子系统过共振状态的影响进行了分析。     

非对称三值噪声激励下一类线性系统的随机共振现象

研究了一类具有外部周期信号的线性系统在乘性非对称三值噪声激励下呈现随机共振现象的情况.采用Shapiro-Loginov公式,计算出系统输出信号振幅的精确表达式.通过平面及三维图示分析,系统观察出两类广义的随机共振现象.也就是系统在某些参数下,输出信号振幅随着三值噪声强度及其非对称度的变化显现出非单调依赖性.     

原点反共振振动机振幅可靠性分析

分析了原点反共振振动机的原理,以此为基础推导出原点反共振振动机上下质体稳态振幅的表达式.提出了反共振振动机可靠性及可靠激振频率区间的概念,分析了由于加工、安装等误差造成的反共振振动机各元件参数的随机性.基于随机摄动法,对反共振振动机的振幅响应进行可靠性分析,对振幅的稳定性条件进行量化,从而获得反共振振动机械可靠工作的激振频率区间,为验证原点反共振振动机参数选择的合理性及寻求可靠工作的激振频率区间提供了一种有效方法.最后进行了算例仿真.     

稳定受迫振动共振的研究

对稳定受迫振动位移、速度和加速度的共振条件和振幅进行了分析计算，讨论了如何利用这些共振，并给出了位移、速度和加速度振幅的频率响应曲线．