有初弯的刚度非对称转子的动力学特性分析及实验研究 被引量：5

1

作者 林富生 孟光 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期96-101,共6页

对刚度不对称转子在有初始弯曲时的稳定性和动态响应特性进行了理论分析和实验研究。重点研究了初弯方向与原始不平衡方向间夹角对系统响应特性的影响 ,提出了识别转子初弯和刚度不对称情形的特征量和诊断方法。研究表明 :初始弯曲转子... 对刚度不对称转子在有初始弯曲时的稳定性和动态响应特性进行了理论分析和实验研究。重点研究了初弯方向与原始不平衡方向间夹角对系统响应特性的影响 ,提出了识别转子初弯和刚度不对称情形的特征量和诊断方法。研究表明 :初始弯曲转子不仅在低转速时的振幅趋于初始弯曲值 ,而且随初始弯曲与不平衡间夹角的变化和初始弯曲与偏心距比值大小的变化振幅曲线出现很大的差异。特别是在大夹角情形下 ,夹角对振幅曲线的影响较大。当初始弯曲小于偏心距时 ,临界前振幅会随着转速升高而下降然后又上升 ,而当初始弯曲大于偏心距时 ,临界后振幅会随着转速升高而下降然后又上升。在临界前刚度不对称转子的幅频曲线有副临界现象 ,转子运转频率处于两个自然频率间时系统会失稳 ; 展开更多

关键词 刚度非对称转子 初始弯曲 故障诊断 转动力动力学 幅频曲线

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径向支承刚度非对称转子系统振动特性分析 被引量：3

2

作者 曾振坤 张大义 +1 位作者 黄巍 杨诚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期250-259,共10页

为研究径向支承刚度非对称对航空发动机转子系统的影响,采用集中参数模型和有限元理论建立此类转子振动特性的求解方法,研究关键影响参数及影响规律。结果表明:支承刚度非对称导致转子系统在两正交方向质量刚度特性不同,使稳态响应相位... 为研究径向支承刚度非对称对航空发动机转子系统的影响,采用集中参数模型和有限元理论建立此类转子振动特性的求解方法,研究关键影响参数及影响规律。结果表明:支承刚度非对称导致转子系统在两正交方向质量刚度特性不同,使稳态响应相位非同步变化和幅值差异,这是引发转子反进动涡动和椭圆形轴心轨迹的内在原因。增大支承刚度非对称程度使转子椭圆进动轨迹离心率增大,各阶临界转速单调变化;增大支承阻尼能有利于降低支承刚度非对称对转子响应幅值和进动状态的不利影响;利用ANSYS求解刚度非对称转子系统的多阶模态频率误差不大于0.3%,稳态响应峰值误差不大于0.96%,验证了利用ANSYS求解的可行性。 展开更多

关键词 支承刚度 刚度非对称 临界转速 不平衡响应 有限元

原文传递

仿猫类落地姿态的准零刚度隔振器 被引量：1

3

作者 张伟 石沐辰 柳超然 《动力学与控制学报》 2024年第2期85-93,共9页

对设备加装隔振装置是保证其高效工作的重要方法之一.本文从仿生学的角度,根据猫科动物落地时优秀的抗冲击能力,通过观察其落地动作姿态,利用非线性补偿原理,以空气弹簧作为正刚度结构,设计出一种具有非对称刚度特性的高静低动刚度隔振... 对设备加装隔振装置是保证其高效工作的重要方法之一.本文从仿生学的角度,根据猫科动物落地时优秀的抗冲击能力,通过观察其落地动作姿态,利用非线性补偿原理,以空气弹簧作为正刚度结构,设计出一种具有非对称刚度特性的高静低动刚度隔振器.以其为研究对象,建立了动力学模型,利用特定的方法对非对称刚度系统进行分析求解,并与数值结果和有限元仿真结果进行对比.结果表明,在较低阻尼以及较高激励幅值下,还会出现倍周期响应甚至混沌响应.同时,通过将本文设计的隔振结构和单一空气弹簧的隔振性能对比,可以得到隔振效果明显优于单一空气弹簧的结论,从而验证了所设计隔振结构的有效性和可行性. 展开更多

关键词 准零刚度 非对称刚度 仿生 分岔 混沌 空气弹簧

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有初弯非对称刚度转子系统等变速过程动力学特性研究 被引量：1

4

作者 孙虎儿 苏飞 刘维雄 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第5期170-172,175,共4页

以具有初始弯曲的非对称刚度单盘转子系统为研究对象,建立等变速情况下圆盘中心无量纲运动微分方程,运用数值分析方法对振幅及轴心轨迹进行仿真模拟,针对系统振幅、轴心轨迹对刚度比、重力参数、初弯值、初弯与质量偏心间夹角的响应规... 以具有初始弯曲的非对称刚度单盘转子系统为研究对象,建立等变速情况下圆盘中心无量纲运动微分方程,运用数值分析方法对振幅及轴心轨迹进行仿真模拟,针对系统振幅、轴心轨迹对刚度比、重力参数、初弯值、初弯与质量偏心间夹角的响应规律进行了讨论研究。结果表明刚度非对称的情况下,重力参数是系统出现副临界现象的主要原因,对系统的轴心轨迹及静挠度有重大的影响;系统共振峰值会随着初弯值的增加而增大,随着初弯与质量偏心间夹角的增大而减小,这可以为系统故障诊断提供理论依据。 展开更多

关键词 初始弯曲 非对称刚度 瞬态响应 转子动力学

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非对称刚度转轴的参激共振和分叉分析 被引量：1

5

作者 肖锡武 杨叔子 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期43-48,共6页

研究非对称刚度转轴的参激共振和分叉。用Hamilton原理导出运动微分方程 ,这是刚度系数周期性变化的参激振动方程 ,再用平均法求得平均方程 ,分叉响应方程和定常解。讨论了横截面的不对称性 ,外阻尼和非线性对幅频响应曲线的影响 ,最后... 研究非对称刚度转轴的参激共振和分叉。用Hamilton原理导出运动微分方程 ,这是刚度系数周期性变化的参激振动方程 ,再用平均法求得平均方程 ,分叉响应方程和定常解。讨论了横截面的不对称性 ,外阻尼和非线性对幅频响应曲线的影响 ,最后用奇异性理论分析定常解的稳定性和分叉。 展开更多

关键词 非对称刚度转轴 参激共振 稳定性 分叉 平均法

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具有非对称分段线性刚度的超磁致伸缩微位移致动器的非线性分析 被引量：1

6

作者 李成英 陈茹仪 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第4期586-587,616,共3页

研究了超磁致伸缩微位移致动器的非线性动力学特性 ,分析了碟簧非对称分段线性刚度对微位移致动器动力学特性的影响 ,基于理论分析计算结果 ,研制出应用于精密机械加工的微进给系统的稀土超磁致伸缩微位移致动器 。

关键词 超磁致伸缩材料 微位移致动器 非线性动力学 非对称变刚度

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单盘非对称刚度转子等变速过程瞬态响应分析 被引量：1

7

作者 刘云飞 孙虎儿 史钧宇 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第11期71-75,共5页

研究了具有初弯的不平衡非对称刚度水平刚支Jeffcott转子系统,利用Lagrange第二类方程建立转子运动微分方程,在单盘转子过临界转速的基础上考虑了非对称刚度建立了非对称刚度转子的运动微分方程模型,并运用数值分析方法结合实例对不同... 研究了具有初弯的不平衡非对称刚度水平刚支Jeffcott转子系统,利用Lagrange第二类方程建立转子运动微分方程,在单盘转子过临界转速的基础上考虑了非对称刚度建立了非对称刚度转子的运动微分方程模型,并运用数值分析方法结合实例对不同刚度比、不平衡量、不同初弯值以及质量偏心与刚度方向间夹角在非对称刚度转子等加速过临界转速时的动挠度、相位角和进动角速度的变化规律进行了分析。研究表明:刚度比、不平衡量、初弯值以及质量偏心与刚度方向间夹角的变化都会引起动挠度幅值的改变;其次相位角和进动角速度受四个参量的影响较大。 展开更多

关键词 非对称刚度 初始弯曲 瞬态响应 临界转速 不平衡转子

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具有初始弯曲和刚度不对称的转子碰磨现象分析 被引量：11

8

作者 张韬 孟光 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期844-848,共5页

建立了考虑转子转速的新的碰磨力模型 ,分析了具有初始弯曲和刚度不对称转子系统的碰磨响应 ,得到了系统参数对系统分叉和混沌响应的影响 .通过与刚度对称转子系统的碰磨现象进行比较发现 :具有初弯和刚度不对称转子系统的碰磨响应有很... 建立了考虑转子转速的新的碰磨力模型 ,分析了具有初始弯曲和刚度不对称转子系统的碰磨响应 ,得到了系统参数对系统分叉和混沌响应的影响 .通过与刚度对称转子系统的碰磨现象进行比较发现 :具有初弯和刚度不对称转子系统的碰磨响应有很多不同的运动特性 ,这种不同来源于转子两个方向刚度的耦合作用 ,刚度不对称越大 ,系统越容易发生拟周期响应、越容易导致碰磨出现 ;不平衡参数越大 ,系统响应的振幅越大、越容易发生碰磨和周期解分叉 ;阻尼系数越小 ,发生周期解分叉的转速比越小 . 展开更多

关键词 转子系统 碰磨力 初始弯曲 刚度非对称 碰磨响应 非线性响应 分叉 混沌

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非对称支撑刚度立式泵的动力特性分析及多矢量加权优化方法的应用 被引量：1

9

作者 白堃 傅行军 郭瑞 《工业控制计算机》 2021年第7期71-72,75,共3页

针对660MW发电机组中立式水泵变频改造中出现的异常振动现象进行分析和治理。由于凝结水泵的电机壳体一侧存在观察窗,导致圆周方向的支撑刚度不对称。在交叉刚度的作用下,凝泵的变频运行区间内存在2个临界转速区且振动相互耦合。对于这... 针对660MW发电机组中立式水泵变频改造中出现的异常振动现象进行分析和治理。由于凝结水泵的电机壳体一侧存在观察窗,导致圆周方向的支撑刚度不对称。在交叉刚度的作用下,凝泵的变频运行区间内存在2个临界转速区且振动相互耦合。对于这类支撑刚度不对称的系统,提出了一种加权多矢量优化方法。对系统的原始振动情况进行分析处理,通过矢量优化方法计算出当矢量和最小时的最佳动平衡加重方案后,根据实际运行需求采用加权系数进行优化,达到良好的减振效果。给出了多矢量加权优化的算法,并以某台660MW的汽轮发电机组配套凝泵实际振动数据为例进行了分析。 展开更多

关键词 非对称支撑刚度 加权矢量优化 立式水泵 故障诊断

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加速对称刚度矩阵技术及其在岩土有限元分析中的应用 被引量：2

10

作者 陈曦 程勇刚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1216-1221,共6页

非关联塑性岩土工程问题的有限元离散会产生非对称刚度矩阵,对于大规模岩土工程问题,大量非对称线性方程组的求解会显著增加内存需求和计算耗时。基于加速初始刚度法的思想,提出了加速对称刚度矩阵技术来求解具有非关联塑性模型的岩土... 非关联塑性岩土工程问题的有限元离散会产生非对称刚度矩阵,对于大规模岩土工程问题,大量非对称线性方程组的求解会显著增加内存需求和计算耗时。基于加速初始刚度法的思想,提出了加速对称刚度矩阵技术来求解具有非关联塑性模型的岩土工程问题。进一步评价和比较了两个基于最小二乘法的加速技术以及两个近似对称刚度矩阵,即弹性刚度矩阵Ke和投影到塑性势面的具有关联塑性流的等效材料的刚度矩阵KG。通过一个二维孔洞扩张算例和一个二维边坡算例,评价和比较了这些加速刚度矩阵技术和Newton-Raphson迭代法。数值结果表明加速KG具有较好的计算性能,例如,加速KG技术只需要对称线性求解器,收敛速度较快,计算耗时有时会少于Newton-Raphson迭代法。 展开更多

关键词 非关联塑性流 非对称刚度矩阵 加速对称刚度 初始刚度 最小二乘法 剪切强度折减法

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后轮对独立回转新型转向架曲线通过性能的研究 被引量：3

11

作者 罗文俊 雷晓燕 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期93-97,共5页

后轮对独立回转新型无摇枕转向架的曲线导向性能主要取决于其前轴的一系纵向定位刚度,而后轴的一系纵向定位刚度对导向性影响较小。因此,为了同时保证其曲线导向性和直线稳定性,对转向架一系纵向刚度可采取前后轴非对称布置。建立具有1... 后轮对独立回转新型无摇枕转向架的曲线导向性能主要取决于其前轴的一系纵向定位刚度,而后轴的一系纵向定位刚度对导向性影响较小。因此,为了同时保证其曲线导向性和直线稳定性,对转向架一系纵向刚度可采取前后轴非对称布置。建立具有14个自由度的非线性车辆模型和车辆通过曲线轨道时的运动方程,采用MATLAB语言编写计算程序,对4种非对称布置方案的转向架曲线导向性能进行仿真对比分析。仿真分析结果表明,当刚度以车辆中心对称布置时,若外侧轮对纵向刚度小,内侧轮对纵向刚度大,则前转向架性能基本保持不变,而后转向架曲线通过性能变差,但其摇头角比前后刚度较大的方案要好;当第一、第三轮对的纵向刚度较小和第二、第四轮对的刚度较大时,转向架曲线通过性能好,且又改善了其在直线上的横向稳定性,是较适合高速运行的转向架布置方案。 展开更多

关键词 无摇枕转向架 独立回转车轮 曲线通过 刚度非对称布置 仿真

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大转动平面梁有限元分析的共旋坐标法 被引量：29

12

作者 蔡松柏 沈蒲生 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第A01期69-72,68,共5页

虽然大转动平面梁单元已有很多,但其中许多太复杂,缺乏计算效率,值得改进。采用共旋坐标法准确的首次导出了平面梁单元发生大转动小应变时的非对称单元切线刚度矩阵,利用这一非对称的单元切线刚度矩阵由Newton-Raphson迭代法编制了一个F... 虽然大转动平面梁单元已有很多,但其中许多太复杂,缺乏计算效率,值得改进。采用共旋坐标法准确的首次导出了平面梁单元发生大转动小应变时的非对称单元切线刚度矩阵,利用这一非对称的单元切线刚度矩阵由Newton-Raphson迭代法编制了一个FORTRAN程序NPFSAP,并获得了大转动梁、方形和圆形框架的高精度数值解,表明了这种非线性单元列式的正确性和非线性求解过程的收敛性,非对称单元切线刚度矩阵值得推介。 展开更多

关键词 共旋坐标法 有限单元法 非对称单元刚度矩阵 平面框架 大转动变形 高精度

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二自由度油气悬架统计线性化参数研究 被引量：2

13

作者 董明明 骆振兴 +1 位作者 姜宏 曾荣兵 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期349-352,共4页

采用油气弹簧作为弹性元件的油气悬架具有压缩刚度渐增、复原刚度渐减的非对称刚度特性.以二自由度油气悬架为研究对象,将油气悬架非线性刚度在静平衡位置处展开成泰勒级数,应用统计线性化方法,得到了油气悬架等效刚度、动态平衡位置与... 采用油气弹簧作为弹性元件的油气悬架具有压缩刚度渐增、复原刚度渐减的非对称刚度特性.以二自由度油气悬架为研究对象,将油气悬架非线性刚度在静平衡位置处展开成泰勒级数,应用统计线性化方法,得到了油气悬架等效刚度、动态平衡位置与油气弹簧结构参数、路面不平度以及车速之间的封闭关系式.数值仿真结果验证了关系式的正确性. 展开更多

关键词 油气悬架 非对称刚度 统计线性化 等效刚度 动态平衡位置

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考虑空间效应的非线性结构主共振分析 被引量：2

14

作者 姜忻良 骆兰月 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第3期68-73,共6页

本文针对考虑空间效应非对称刚度的单层结构,利用能量法得到了结构水平侧移和扭转相耦合的振动方程,采用多尺度法研究了侧移刚度和扭转刚度之间有某一关系时的主共振,分析了结构主共振的定常解并且讨论了其稳定性,通过算例分析得到了考... 本文针对考虑空间效应非对称刚度的单层结构,利用能量法得到了结构水平侧移和扭转相耦合的振动方程,采用多尺度法研究了侧移刚度和扭转刚度之间有某一关系时的主共振,分析了结构主共振的定常解并且讨论了其稳定性,通过算例分析得到了考虑空间效应时结构的一些有益的结论。 展开更多

关键词 空间效应 非线性结构 非对称刚度 能量法 主共振 侧移刚度 扭转刚度 结构动力分析

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大转动三角形平面单元有限元分析的共旋坐标法 被引量：2

15

作者 邓继华 邵旭东 +1 位作者 蔡松柏 邓潇潇 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第4期32-36,共5页

基于能显著减小单刚计算量的场一致性原则,遵循标准的共旋坐标法,导出了三角形平面单元在大转动、小应变条件下的单元切线刚度矩阵.利用这一非对称的单元切线刚度矩阵编制程序,运用该程序对悬臂端作用有集中力的平面悬臂梁进行了计算.... 基于能显著减小单刚计算量的场一致性原则,遵循标准的共旋坐标法,导出了三角形平面单元在大转动、小应变条件下的单元切线刚度矩阵.利用这一非对称的单元切线刚度矩阵编制程序,运用该程序对悬臂端作用有集中力的平面悬臂梁进行了计算.计算结果表明,所提出的单元切线刚度矩阵列式正确,该单元刚度矩阵虽然不对称,但计算较简单.这在非线性计算中对于减小由于计算机位数限制带来的累积舍入误差和提高迭代的收敛性具有重要意义. 展开更多

关键词 三角形平面单元 共旋坐标法 非对称单元刚度矩阵 场一致性 几何非线性

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面齿轮副扭转振动建模与分析 被引量：8

16

作者 冯光烁 黄旭东 +1 位作者 兰旭东 周明 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期888-898,共11页

面齿轮副在航空领域和汽车领域具有重要的应用前景。扭转振动问题是面齿轮副的核心问题之一。该文研究了面齿轮副扭转振动的建模与分析方法。建立了单输入单输出面齿轮副扭转振动模型，该模型包含非对称时变啮合刚度、间隙非线性、静态... 面齿轮副在航空领域和汽车领域具有重要的应用前景。扭转振动问题是面齿轮副的核心问题之一。该文研究了面齿轮副扭转振动的建模与分析方法。建立了单输入单输出面齿轮副扭转振动模型，该模型包含非对称时变啮合刚度、间隙非线性、静态传动误差等因素。基于加载接触分析，提出面齿轮副扭转啮合刚度的计算方法，并对某型面齿轮副的非对称时变啮合刚度进行了计算。通过与Abaqus有限元动力学计算结果进行对比，验证了扭转振动模型的有效性。基于所建立的模型，分析了面齿轮副设计状态时的动态特性，研究了啮合刚度、啮合间隙、静态传动误差、扭矩波动等因素对面齿轮副动态特性的影响，以及面齿轮副蕴含的非线性动力学响应。结果表明：所提出的面齿轮副扭转振动建模方法是有效的，所建立的模型能够用于研究面齿轮副的啮合特性、动态特性，指导以及校核面齿轮副的设计。 展开更多

关键词 面齿轮 扭转振动 非对称时变啮合刚度 啮合间隙 静态传动误差

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四边形八节点共旋法平面单元的几何非线性分析 被引量：6

17

作者 邓继华 邵旭东 邓潇潇 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期6-12,共7页

不同于大部分共旋法研究中所选取的局部坐标系原点及采用的几何一致性原则,该文通过改变局部坐标系原点位置,基于场一致性原则,采用共旋坐标法导出了四边形八节点平面单元在大转动、小应变条件下的几何非线性单元切线刚度矩阵,该单元刚... 不同于大部分共旋法研究中所选取的局部坐标系原点及采用的几何一致性原则,该文通过改变局部坐标系原点位置,基于场一致性原则,采用共旋坐标法导出了四边形八节点平面单元在大转动、小应变条件下的几何非线性单元切线刚度矩阵,该单元刚度矩阵虽然不对称,但计算量能明显减少,这在非线性计算中对于减小由于计算机位数限制带来的累积舍入误差和提高迭代的收敛性都有重要意义,利用这一非对称的单元切线刚度矩阵由Newton-Raphson迭代法编制了一个FORTRAN程序,利用程序对承受端部集中荷载和全梁均布荷载的悬臂梁进行了计算,结果与参考解吻合良好;对拱顶承受竖向集中载荷的坦拱进行了全过程分析,计算结果表明单元具有很好的精度和稳定性,具有一定的实用价值,值得推荐。 展开更多

关键词 四边形八节点平面单元 共旋坐标法 非对称单元切线刚度矩阵 场一致性 几何非线性

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仿蜻蜓扑翼飞行器机构设计及气动力研究 被引量：5

18

作者 孙卫 冯春鹏 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2016年第5期21-25,29,共6页

针对蜻蜓扑翼飞行机理与鸟类单翼飞行机理的不同,设计了一种双翅翼空间四杆扑翼机构,提出了一种非对称刚度柔性翅翼。该翅翼上拍时刚度较小,下拍时刚度较大,上拍时翅翼变形比下拍时翅翼变形大,空气阻力较小,可以提高每个拍动周期中的等... 针对蜻蜓扑翼飞行机理与鸟类单翼飞行机理的不同,设计了一种双翅翼空间四杆扑翼机构,提出了一种非对称刚度柔性翅翼。该翅翼上拍时刚度较小,下拍时刚度较大,上拍时翅翼变形比下拍时翅翼变形大,空气阻力较小,可以提高每个拍动周期中的等效升力,从而有效减小飞行器飞行时的能耗速度,提高飞行效率。基于非定常空气动力学原理,建立了仿蜻蜓扑翼飞行器的动力学模型,对双翼挥拍过程中不同相位差下的升阻特性进行了分析,可为飞行过程中扑动模式的选择提供参考。 展开更多

关键词 双翅翼 非对称刚度 相位差

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