周期荷载作用下杆的突变失稳分析

本文应用数学突变理论分析周期荷载作用下弹性杆件的非线性振动屈曲问题,通过一系列数学变换得到问题的尖点突变模式,从而得到结构发生振动屈曲的判断准则。     

非线性刚度转子系统振幅突变 控制策略的分析

利用平均法推导了非线性刚度转子系统的频率响应方程,结合突变理论求出了转子系统振幅突变的突变流形和分叉集,根据突变流形和分叉集确定了非线性刚度参数、激励频率和偏心距等引起转子系统振幅突变的影响因素,讨论了激励频率和非线性刚度参数的取值范围,提出了利用电磁辅助支撑装置产生的非线性刚度参数控制转子系统振幅突变的技术方案,给出了动态激励频率和综合非线性刚度参数的取值范围,得到了线性和非线性电磁支撑刚度参数的设计准则,奠定了非线性刚度转子系统振幅突变控制的理论基础.     

基于ARMA的汽轮机转子振动故障序列的预测

汽轮机转子振动系统是一个确定性复杂系统,振动序列由多种频率成分的分量复合而成,建立尽可能完整与精确的系统振动数学模型是提取故障征兆信息及故障预测的保证．文中根据Bently实验台所采集的碰摩、松动、不对中和不平衡四种典型汽轮机转子振动故障水平方向与垂直方向的数据,剔除趋势项及周期项,所余的随机平稳噪声项经平稳性检验后,建立了汽轮机转子振动故障序列自回归滑移平均(ARMA)模型．计算结果表明,所建立的8个汽轮机转子振动故障ARMA模型一个半周期的预测值的平均误差μ均小于0．55μm,确定性因子r^2均大于0．9915,具有较高的预测精度,为进一步提取故障征兆信息及故障发展趋势预测提供了条件．     

旋转机械松动故障的非线性力学模型

建立了一个松动故障的非线性力学模型,既考虑了松动故障因刚度分段变化引起的强非线性特征,还考虑了松动故障存在间隙时对系统产生的周期性冲击作用.本模型可以同时模拟松动故障的高阶谐波与次谐波响应现象,而不含冲击作用的分段线性系统则基本表现为次谐波响应.模型计算结果表明根据本模型计算得出的松动故障振动现象与实验测试结果更为一致;松动故障的高阶谐波是由冲击激励产生,响应幅值与冲击力幅值成正比,而阻尼对松动故障系统的振动响应影响较小.利用该模型对旋转机械的松动故障诊断具有实用价值.     

底板突水的突变理论预测

分析了矿层底板失稳破坏发生突水的机制,根据底板突水的尖点突变特征、采用力学平衡和能量平衡方法和应用突变理论建立了矿层底板突水的突变模型。根据这一模型,应用尖点突变原理分析了承压水底板关键层失稳突水的力学机制。当满足关键层失稳的充要力学条件时,承压水底板有可能发生失稳突水。通过工程实例,用数值模拟证明了该理论分析方法是切实可行的,为底板突水预测研究奠定了可靠的理论基础。     

转子不平衡的故障特征

通过对转子试验装置振动信号的测试分析,得到了转子不平衡故障在时域、时延域、幅值域和频域上的特征。     

转子系统故障发展过程的突变

介绍了突变故障的几何描述与突变特征,分析了机械系统故障发生的机理,采用非线性理论与突变理论,对突变故障和系统振动状态突变进行了数学描述·建立了分岔集方程,由分岔集方程得出了振幅产生突变的临界值,当激励幅值越过该临界值时,会导致振动状态突变,而诱发机械系统的突发性故障,故其临界值可用来诊断与预测机械系统的突变现象,以便采取有效措施来限制故障的发生和发展·     

基于尖点突变模型的煤层底板突水 危险性评价

煤矿突水事故是制约煤炭开采的重要因素之一,准确预测煤矿突水对指导煤矿安全开采具有重要意义.煤层在开采后,当底板承受的水压超过自身强度时,会发生不连续突变,即煤层底板岩层失稳破坏形成底板突水,其破坏模式为一种突变现象,符合突变理论中的尖点突变理论的描述,利用突变模型对煤层底板突水进行预测具有可行性.本文结合典型工程案例,选取单位水压岩层底板厚度和底板导水因子作为控制变量,通过求解状态变量实现了煤层底板突水危险性评价,在此基础上,将基于突变模型的煤层底板突水危险性评价结果和传统突水系数法的评价结果进行了对比,证明了突变模型评价过程更加符合突水发生机理且评价结果更加准确.     

基于尖点突变理论与灰色理论的基坑安全评价

文章应用实际工程的监测数据,采用突变理论建立了深基坑工程安全评价模型,以基坑水平变形为例,综合考虑深基坑土体的流变特性,建立了基于时效影响因子的深基坑工程尖点突变评价模型,并运用灰色理论GM(1,1)模型,对基坑水平变形进行预测预报,通过两种模型的结合,克服了采用常设置监测评价时参数选择困难,可以优化评价基坑安全程度.     

尖点突变模型在平板荷载试验中应用及预测研究

根据静力荷载试验曲线的特点,定性地分析了利用尖点突变模型表达荷载-沉降曲线的可行性. 通过坐标变换导出平板荷载试验的荷载-沉降曲线方程在沉降量、施加荷载及承载力因子三维空间中的表达式. 根据土的破坏条件,确定出相应参数并建立其尖点突变模型. 利用该突变模型对已有的试验进行了预测,预测结果和试验结果吻合较好.     

转子系统动静件径向摩擦的振动特征

动静件碰摩是旋转机械中较常见且难以确诊的一类故障．本文分析了具有线性支承和非线性刚度转轴的Ｊｅｆｃｏｔ转子系统发生动静件径向接触摩擦时的振动特征,揭示了其多吸引子共存、拟周期振动、次谐波振动以及分叉等非线性动力行为,得出的结论有助于旋转机械摩擦类故障的准确诊断．图６、参９．     

神经网络用于转子在线振动监测中的谱型预报

简介机械振动频谱的模糊分类原理和神经网络进行非线性预报的理论基础，提出在线监测中预测机器转子运行状态的两种神经网络方法。经现场实际数据检验证明：这两种预报方法用于转子在线振动监测中的谱型预报是切实可行的。     

对基于振动分析的机械故障诊断方法的讨论

在机械故障诊断实践中 ,人们通常根据线性振动理论建立诊断知识库 ,分析故障机理 ,解读实测数据和图谱 ,得出诊断结论。当诊断对象中的非线性因素较为显著时 ,近似的线性化处理将不可避免地产生定量和定性上的误差 ,甚至导致漏诊、误诊和谎报。本文对基于线性振动理论的机械故障诊断方法的主要依据进行了必要的理论分析 ,指出了其固有的局限性 ,讨论了机械系统非线性故障现象的机理、诊断与预测研究的若干重要问题。参 7。     

凸轮机构振动分析

本文分析了当凸轮轴具有弹性变形时,单自由度与多自由度时凸轮从动体系统的振动。先建立键图。然后由键图理论出发,以凸轮位移(速度)作为输入变量,找出状态变量,列出状态方程,建立框图。对于单自由度还分析了当凸轮位移规律为(1)等加速度;(2)简谐运动;(3)摆线运动;(4)三次方多项式时由于振动使从动体质量块所具有动量的附加项(即实际与理论动量之间的偏离),所用的方法为拉氏变换。对于多自由度则说明了求各传递函数的途径。     

转子系统超谐波共振的理论分析与实验研究

忽略机械系统中客观存在的非线性因素，对于提高机械故障诊断与预测技术水平是非常不利的．本文利用多尺度法分析了刚度非线性转子系统的横向振动，论证了当转频接近于线性化固有频率的1／2或1／3时，分别存在明显的二阶或三阶超谐波共振现象．实验结果验证了理论分析的结论．本文的研究结果有利于建立完备的回转机械故障诊断知识库．     

转子动不平衡载荷的在线识别

本文提出用复模态影响系数来解决转了大衡的在线以别和诊断问题，讨论了影响系数矩阵的力学意义．试验中可不加试重求出影响系数，并编制了相应的计算程序．     

钻柱系统振动测试和分析

利用应变和压电测试系统以及随机信号和振动分析系统,在模型和试验钻机上,进行了钻柱系统的固有频率、响应、钻头的动态压力、功率谱和动态传递函数等测试分析。在横向振动支承条件,岩石的刚度以及动态碎岩机理等方面得到了一些有益的研究结果,并提出了岩石刚度动态测定法。以上研究为理论分析提供了依据。     

数字锁相环引起的振动信号幅值和相位误差分析

在旋转机械设备振动信号测试中，由于数字锁相环不能准确对周期信号进行整周期采样会引起的幅值和相位误差，本文分析了这种误差产生的原因，并给出了减小误差的方法．     

非线性转子系统振动的一种数学建模方法

当转子系统中的非线性较为显著时，按通常辨识建模方法获得的线性化振动微分方程模型将难以定量和定性描述转子系统的真实振动行为，从而不利于旋转机械的动力学分析、设计和故障诊断。本文提出一种转子系统非线性振动的辨识建模方法，数学处理简便规范，便于工程实施。实验结果表明．使用该方法建立的数学模型具有较高的精度．图2，表2，参12。     

APPLICATION OF MECHANICAL IMPEDANCE IN VIBRATION ANALYSIS

In the network of a mechanical system,force F and velocity V are related by mechanicalimpedance Z as:Z=F/V.In this paper,we are going to discuss two cases:①Z=0,which gives the frequency equation of the system.We shall use this equation tosolve some practical examples;②Z=∞,which can serve as the design criterion of dynamic dampers.