旋转环状周期结构参激振动分析

针对旋转环状周期结构的参激振动问题,在惯性坐标系下采用能量法建立了时变弹性动力学模型.为了获得系统的动力稳定性,采用坐标变换方法消除了该模型的时变性,然后根据经典振动理论得到了系统的特征值.根据该特征值分析了模态特性和不稳定性.结果表明:在旋转支撑作用下,系统的固有频率发生分裂;对于某些转速,系统表现出发散或颤振不稳定.此外,利用Floquét理论计算了系统的不稳定域和动态响应,并将其与解析预测进行对比.该研究有助于快速分析该类参激系统的动力稳定性,并获得指导工程实践的解析结果.     

精梳机钳板机构参激振动稳定性分析

为了提高钳板机构的运动稳定性,提出了一种新的参数平面,实现了对钳板机构的稳定性分析.首先根据欧拉梁理论建立偏微分运动方程,利用迦辽金法转化偏微分方程为周期变系数常微分方程.其次借助Floquent理论,采用傅立叶级数把周期变系数常微分方程的稳定性问题转变为特征值的求解问题,该方法易于编程实现.提出以构件的长度比、惯性矩比作为构建特征值曲线平面的参数,并通过比较验证了利用该参数平面所得的稳定图更加合理化.最后利用该参数平面分析了钳板机构的稳定性,分析表明,随着速度的提高,不稳定区域越来越宽;影响钳板机构稳定性的主要原因是机构的前两阶模态,可以通过调整构件的长度比、惯性矩比来提高钳板机构运动稳定性.     

计入基础运动的环状周期结构振动特性分析

研究了一类工程领域广泛应用的环状周期结构的弹性振动特性,重点分析了基础运动对弹性振动稳定性和固有频率分裂的影响.首先在随动坐标系下采用Hamilton原理建立了计入基础运动和面内切向及径向弹性振动的偏微分形式的动力学模型.然后,应用伽辽金方法将其离散得到一组常微分动力学方程.根据经典振动理论,得到了系统特征值的数学表达.最后采用数值方法计算了系统的特征值.根据特征值的实虚部取值预测了不稳定域和固有频率分裂规律,并用Runge-Kutta法给出稳定性的数值验证.该研究为陀螺仪等呈现平面或空间基础运动的环状周期结构的动态性能的改善提供了理论借鉴.     

环状旋转周期结构模态摄动分析

为揭示环状旋转周期结构的模态特性,以含附加结构的薄圆环为研究对象,采用直接模态摄动法建立了该周期结构动力特性近似解析方法,获得了环状旋转周期结构的模态表达式.给出了由附加结构的个数及振型的波数决定的固有频率分裂条件以及标准圆环振型与摄动振型之间的调制规律.研究表明:分裂的频率中余弦项频率值改变,而正弦项频率值保持不变;重根对应的振型被摄动振型的正、余弦项谐波调制,分裂根对应的振型仅余弦项振型被调制,且重根振型的调制程度大于分裂根振型.仿真结果证明了解析结论的正确性.     

中厚板轧机非线性参激的振动

建立了中厚板轧机两自由度非线性参激振动模型,分析了轧机振动系统在主参数共振情形下的振动特性,尤其是振动系统随激励参数变化的拟周期振动和混沌运动现象。分析结果表明:轧制过程中轧制力的周期性变化可以导致轧机振动系统混沌运动的产生;避免激振力频率与系统固有频率相近,以防止混沌的出现。     

悬浮隧道锚索涡激-参激耦合振动响应分析

针对参激-涡激耦合激励下的悬浮隧道锚索动力响应问题,考虑了流体与结构非线性相互作用,假设涡激升力系数为结构振动位移的多项式,建立与结构运动耦合的涡激升力公式.通过欧拉梁理论和伽辽金法建立和求解锚索在环境激励振动下的运动微分方程,以一个拟建的悬浮隧道锚泊系统设计初步方案为数值算例,结合MATLAB程序并采用龙格-库塔法对锚索动力方程的进行了数值求解,分析了参数激励幅值、频率和流速等关键敏感性因素对锚索参激-涡激耦合振动响应的影响作用,以期为实际工程的设计提供有益的参考.分析结果表明:在涡激-参激联合激励作用下,会激起系统较大响应,系统安全性和稳定性变差;随着参数激励幅值的增加,锚索位移均方根逐渐增大,涡激升力与结构的耦合作用逐渐减小;涡激升力高阶项起到了非线性阻尼的作用,从而模拟涡激振动的振幅自限制性.     

秋千非线性参激振动的理论分析与数值模拟

建立了具有线性阻尼的秋千参激振动的数学模型,并对秋千的运动行为作了理论分析与数值模拟．     

深海顶张式立管组合参激共振的非线性振动分析

研究了深海顶张式立管参数激励和涡激共同作用下的非线性振动特性.考虑平台升沉运动激励和涡激力建立立管振动方程,采用多尺度方法求解立管振动方程的近似解析解.考虑和型组合参激共振1 2?????情况研究立管的振动特性,计算得到了立管的幅频响应曲线,分析了平台升沉运动对深海立管非线性振动的影响.结果表明:当参激频率满足和型组合参激共振条件时,立管振动响应中频率为1/2参激频率的亚谐波成分明显;且由于内共振关系的存在,立管1阶模态被激发,其幅值远大于2阶模态幅值;随着平台升沉运动幅值的增大,立管横向振动幅值显著增大,这表明平台运动对于立管弯曲振动有重要影响.     

周期特性下网架结构振动特性分析

针对工程结构减隔振需求,基于网架结构的周期特性对其进行减隔振性能分析。通过改变节点质量、杆件截面参数,分析其对网架结构减振性能的影响;再对实际工程网架-悬挂吊车结构进行分析,运用频响函数综合法建立整个系统的振动传递模型,在隔振系统中评价该结构的隔振性能。结果表明,网架结构具有一定抑制振动效果,可通过调节杆件截面刚度来影响结构的带隙特征以实现预期减隔振效果;增加网架节点质量,可以很好地改变结构振动特性,尤其是对高频阶段有较好的抑制作用,但减振效果与截面刚度呈负相关;网架-悬挂吊车结构双层隔振系统具有良好隔振效果。合理运用网架结构的周期特性,对结构进行优化布置,可以有针对性地增强网架结构的减振性能。     

非线性动态轧制过程下冷轧机参激振动特性

同时考虑轧制过程中非线性动态轧制力和辊面振纹导致的非线性参激刚度的影响,建立了非线性动态轧制过程下冷轧机参激振动动力学方程.应用多尺度法求解了轧机发生1/2亚谐共振时的幅频特性方程,得到了阻尼、参激刚度对系统亚谐共振的影响规律,并运用奇异性理论讨论了轧机在非自治情况下分岔特性.最后通过采用轧机实际参数进行数值仿真,得到系统各参数对幅频特性以及分岔和混沌特性的影响规律,发现系统参激刚度的变化会使轧机出现了周期运动和混沌等多种不同的运动形态,为进一步抑制轧机振动提供了理论参考.     

外圆纵向磨削中的自激振动

本文引入随机振动概念分析磨削自激振动的特点和规律,提出了度量磨削振动的方法,讨论了用磨削方法评定机床抗振性的问题,并对磨削用量的影响进行了实验研究和理论分析。文中还提出了计算重叠系数的新方法。     

旋转周期结构的振动问题

本文用单一子结梅的固有振型表达了整体结构的谐影响系数,并考虑了在谐干扰力作用下拟旋转周期结构的强迫振动,扩展了Thomas,Fricker 和Potter的工作.     

振动锤的周期运动稳定性与分叉

通过理论分析和数值仿真,研究了振动锤周期运动的稳定性和局部分叉,得到了n-1周期运动存在的充要条件·应用Poincare映射的分叉理论,揭示了该类冲击振动机械系统存在倍周期分叉·研究表明,当改变恢复系数时,解的周期结构随激振频率的变化有较大的差异·当改变质量比时,解的周期结构没有明显的变化·选择不同的系统参数可以使振动锤工作在不同的周期运动,可以从这些周期运动中选择最为理想的工艺指标和其他综合评价指标最佳的运动形式·所以,研究振动锤的周期性冲击的稳定性与分叉可以使振动锤的系统参数优化·     

时滞振动系统的稳定性区域划分及周期运动分析

讨论了一类二阶时滞振动系统的稳定性,给出了在参数平面上的稳定性区域划分,以及在非线性小参数扰动下小振幅周期解的存在性,并给出了解的近似表达式.     

立辊轧机主传动系统的非线性参激振动仿真

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、阻尼,建立了立辊轧机辊系两自由度非线性参激振动模型.分析了该主传动系统的稳定性,得到了阻尼与刚度对系统稳定性的影响关系;并用MATLAB软件对其进行仿真,得出了不同参激频率分叉图、相图、庞加莱图及Lyapunov指数图.结果表明,非线性因素和系统的振动特性有着密切的联系;应避免激振力频率与系统固有频率相近,以避免混沌的出现.     

风力驱动下带有参激,外激和自激的双塔系统的动力学行为

对于风力驱动下带有参数激励、外部激励和自激的双塔模型,运用近似扰动法得到模型在1∶2共振条件下的平均方程。借助于霍尔维茨准则分析平均方程的稳定性和分岔情况,得到关于参数的所有临界分岔值和各临界分岔值下雅克比矩阵的特征值类型,从而根据特征值实部的正负号,或者郁培提出的maple程序分析在一些参数临界值附近小扰动下初始平衡点的稳定性和分岔情况。     

结构面内振动分析的频闪云纹方法

云纹方法的基本原理用激光全息和激光散斑方法来测量振动物体的振型,不仅对实验装置要求很高,而且对较大振幅振型的测量无能为力.我们将面内云纹方法和频闪方法相结合,成功地解决了这一测量问题. 在有机玻璃模型梁的表面贴上光栅胶片,用自己试制的同步闪光仪,拍下振动的两个极限位置的两次曝光底片,通过光学空间滤波技术,获得了清晰的等挠度条纹图,定量地获得了振型曲线.     

惯性振动落砂机周期运动的稳定性

本文研究惯性振动落砂机周期运动的稳定性,首先找出惯性振动落砂机与铸型系统周期运动时各参数的表示式,当系统的周期运动受到初始扰动时,根据点映射法理论,得到四阶点映射差分方程,当此差分方程系数矩阵的特征值的绝对值皆小于1时,所论周期运动是稳定的。     

马蹄形洞室围岩稳定性结构面倾角效应分析

为了分析不同倾角结构面对马蹄形洞室围岩稳定性的控制机理,文章运用数值模拟的方法分析了15°、30°、45°、60°、75°5种典型倾角结构面横穿马蹄形洞室断面时围岩应力分布、围岩位移的特征,探讨了结构面产状控制围岩变形与破坏的机理。通过对应力场和位移场的分析可知:当结构面倾角小于等于60°时,塑性区随结构面倾角的增大不断减小;当结构面倾角大于60°时,塑性区随倾角增大而增大;在结构面倾角为60°时,洞室围岩的塑性区最小,相对稳定。