TBM刀盘系统多自由度耦合固有特性及敏感度

综合考虑时变啮合刚度、轴承刚度、综合传递误差、阻尼等影响因素,建立了TBM刀盘系统的平移-扭转-倾覆多自由度耦合动力学模型.基于实际工程项目的刀盘系统参数求解固有频率和振型,并研究系统参数对固有频率的影响及敏感度问题.研究结果表明,刀盘系统低阶固有频率为57和61 Hz,对应振型分别为电机和小齿轮的纯扭转振动及刀盘和大齿圈平移倾覆耦合振动,刀盘分体的切向支撑刚度和质量的敏感区间分别为3~4 GN/m和19~23 t.     

梁-多自由度耦合系统的振动响应分析

采用递归方程方法,对梁-多自由度耦合系统的振动响应进行了分析,得到了该耦合系统在简谐激励作用下振动响应的解析表达式,在此基础上,仍应用递归方程方法对该耦合结构的固有特性进行分析,给出了固有频率及模态振型的公式．根据所推导出的解析表达式,对无阻尼耦合系统给出了相应的数值算例,并同采用分段求解方法得到的数值结果进行了比较,二者之间良好的一致性验证了所提出方法的正确性,而且对其他类似的耦合结构也可以采用该方法进行分析．     

多自由度变弹性系统动力响应的多步积分法

采用微分方程的多步数值积分方法——亚当姆斯法来计算多自由度弹性系统的强迫动力响应。     

多自由度系统线性振动的研究

本文详细地讨论了具有n个自由度的系统在其稳定平衡位置附近作微振动时，系统的振动方程－／AX＋－／KX＝0的求解问题。     

基于BP神经网络的TBM刀盘关键位置应变重构

为解决恶劣工况下全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)关键主承力结构应变监测难、监测不准的难题,提出了一种基于BP神经网络和有限元分析的TBM刀盘关键位置应变重构方法.首先,通过静、动力学有限元分析确定了TBM刀盘关键位置,并提取了刀盘典型易损特征子结构.其次,基于有限元技术和实验设计(design of experiments, DOE)方法,分别进行了标准件和特征子结构多载荷下静力学有限元分析,并构建了载荷-应变数据库.最后,运用BP神经网络建立了标准样件和刀盘特征子结构的应变重构模型,并进行了标准样件的实验验证.结果表明,重构应变的平均误差为10%,验证了方法的可行性,为TBM刀盘复杂结构的应变重构提供了一种可行的方法.     

多自由度振动系统的同相振动性

采用反射函数法研究了多自由度振动系统x′=p(t)x, 当p(t)=diag(A(t),B(t))时,给出其等价系统y′=A(t)y, z′=B(t)z同相振动的充分必要条件,其中A(t)=(aij(t))2×2, B(t)=(bij(t))2×2, y=(y1,y2)T, z=(z1,z2)T, p(t+2ω)=p(t), ω>0, t∈R, x∈R4, p(t)为连续可微的矩阵函数.     

基于振动响应的耦合杆系统损伤识别

 基于响应灵敏度分析法对两跨耦合杆系统的损伤识别问题进行了研究。建立了耦合杆系统的有限元运动方程,利用状态空间法计算系统在外激励下的响应。将系统的局部损伤模拟为杆单元抗拉刚度的减少,推导了响应对单元抗拉刚度的灵敏度。并利用此响应灵敏度进行系统的局部损伤识别。数值算例表明,文中方法能快速准确地识别出耦合杆的局部损伤,并且对模拟的人工噪声不敏感。说明该方法具有一定的工程应用前景。     

多自由度系统微振动数态的仿真实现研究

以三种不同的方法即矩阵法、快速傅立叶变换法和拉普拉斯变换法分别求出振动系统的简振频率,并将拉普拉斯变换法得出的系统的微分方程的解析通过MATLAB做成动画模拟。     

多自由度系统微振动数态的仿真实现研究

以三种不同的方法即矩阵法、快速傅立叶变换法和拉普拉斯变换法分别求出振动系统的简振频率,并将拉昔拉斯变换法得出的系统的微分方程的解析通过MATLAB做成动画模拟.     

多自由度加载系统横向耦合干扰的补偿

针对多自由度加载系统中存在的横向耦合干扰问题进行了理论分析,推导出横向耦合干扰的数学计算公式,并提出了横向耦合干扰的补偿方案。     

谐和与随机噪声联合作用下单自由度非线性碰撞系统的响应

研究了单自由度非线性碰撞系统在谐和与随机噪声联合激励下的响应问题。用多尺度法分离了系统的快变项,讨论了系统的阻尼项、非线性项和随机项等参数对系统响应的影响。在一定条件下,当约束距离较大时对应于不同的初始条件,系统具有两个非碰撞的稳态响应;而当约束距离不大时对应于不同的初始条件,系统也可以有两个不同的稳态响应,其中一个是发生碰撞的响应,而另外一个则不发生碰撞。随机扰动可以使得系统的响应从一个极限环变为一扩散的极限环。数值模拟表明本文提出的方法是有效的。     

多自由度系统高频振动的研究

本对承受初条件和冲击载荷的多自由度阻尼系统中高频振动的激发机理进行了研究。并通过优化传动系统中的J、K和减小初条件来控制高频振动的产生。     

多自由度振动系统动力减振器优化设计及应用

本文运用文[1]的理论分析结果,建立主振系为小阻尼条件下链状系统动力减振器优化设计模型。减振器的质量、刚度和阻尼均做为设计参数,便于工程设计中应用。所给算例验证了理论的有效性,最后讨论了减振器设计的有关规律。     

多自由度碰撞振动系统的位置控制方法研究

基于Lyapunov稳定性理论,推导出了稳定的控制单边约束的多自由度碰撞振动系统达到定义域内预期位置的算法。设计了一个新的位置控制器,使该类系统实现了混沌控制目标。以二自由度碰撞振动系统为例验证了控制效果,并在不同强度的随机激励下讨论了该方法的稳健性。数值模拟表明该方法是研究多自由度碰撞振动系统控制问题的有效方法。     

两自由度非线性耦合系统振动的局部化

通过将非线性模态方法和摄动技术相结合,研究了两自由度非对称三次系统当子系统之间线性耦合退化和非共振时的一种奇异-振动局部化,解析地得到了局部化的参数门槛值,研究结果表明,退化系统出现单模态运动,振动局部化的强弱与非对称参数和非线性耦合刚度有关,最后,理论分析结果被数值模拟所验证。     

多自由度加载系统横向耦合干扰的补偿

针对多自由度加载系统中存在的横向耦合干扰问题进行了理论分析,推导出横向耦合干扰的数学计算公式,并提出了横向耦合干扰的补偿方案．     

非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度的分析方法

针对具有非线性负载的非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度分析困难的问题,提出了一种采用快速傅里叶变换的灵敏度分析方法--傅里叶变换法.该方法首先采用分段法将非均匀传输线均匀化,得到用无穷级数表示的非均匀传输矩阵,再通过对具有非线性负载的耦合传输线系统进行戴维宁等效,减少了瞬态响应非线性方程组数目,加快了计算的收敛速度,最后借助快速傅里叶变换得出时域内的传输线瞬态响应灵敏度.傅里叶变换分析法无需对耦合传输线进行解耦,能够分析任意类型传输线及任意负载.算例结果表明,在传输线分段数相同时,傅里叶变换法较微扰法的计算速度更快,当分段数大于16时,计算速度能提高37%以上.     

多自由度振动系统动力调谐消振理论

主振系上与消振器耦连的部件被称为减振体。本文通过推导传递函数求得减振体完全消振的结构和参数条件，给出选择消振器安装位置和工作环境的若干见解，在低阻尼和小失调率条件下建立了减振体残存振幅和消振器参数之间的函数关系，利用映象原理导出了计算阻尼振动系统动力消振器结构参数的近似公式，并用算例阐明了计算的详细过程。     

非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度分析

在非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度分析中,提出了一种基于精细积分法的分析方法.这是一种半解析的时域分析方法,该方法将非均匀耦合传输线时域电报方程在空间差分离散,建立起传输线瞬态响应及传输线瞬态响应灵敏度对时间的一阶微分方程,通过分步积分,从而将求解传输线瞬态响应灵敏度问题转换成了求解传输线瞬态响应问题,极大地简化了问题的分析.该方法具有算法稳定、简单、精确及通用性强等特点,能够分析任意类型的传输线及负载.算例结果表明了文中方法的正确性和有效性.     

多点激励简支梁桥车桥耦合振动响应

为研究多点激励下,简支梁桥跨中截面的动力响应,基于车辆动力学的相关原理,推导多车车辆动力学模型,采用模态综合法建立多车车桥耦合分析系统,并与相关文献算例结果进行对比分析,得出自编程序与文献算例结果相对误差在6％以内,验证方法的正确性;通过分析不同车辆间距和车辆数量通过桥梁时,结构跨中截面的动力响应变化.结果 表明:在一定车辆间距和车辆作用下,车辆振动与桥梁的能量耗散相抵消,结构动力响应达到极值,且在多点激励下,部分国家规范值相对偏小,建议在后续分析中加入多车激励响应的影响,相关研究成果可为公路桥梁多车车桥动力分析提供参考.