轧机液压压下系统非线性振动诱因分析 被引量：11

1

作者 张永顺 姜万录 +1 位作者 李振宝 李静静 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期106-112,共7页

具有液压压下系统的轧机被广泛应用在板带生产过程中,为解决液压压下系统引起的轧机非线性振动问题,在闭环控制情况下分别研究了不同阻尼系数、泄漏系数以及控制器比例系数3种系统参数对压下系统垂振的影响。考虑压下缸非线性液压弹簧... 具有液压压下系统的轧机被广泛应用在板带生产过程中,为解决液压压下系统引起的轧机非线性振动问题,在闭环控制情况下分别研究了不同阻尼系数、泄漏系数以及控制器比例系数3种系统参数对压下系统垂振的影响。考虑压下缸非线性液压弹簧力建立了轧机液压压下系统垂振模型,通过振动位移时域图和位移-速度相图分析了不同系统参数与系统垂振的相关性。仿真结果表明,由于轧机液压压下系统采用传统PID控制器,液压系统本身阻尼系数、泄漏系数等具有慢时变特性,会使得原有PID控制可能出现功能失效情况,造成系统垂振的发生,该研究为后续设计控制器消除液压系统参数变动引起的垂振有一定的理论和工程实际意义。 展开更多

关键词 液压压下系统 非线性弹簧力 垂振 非线性振动模型

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非线性能量阱减振的研究进展 被引量：5

2

作者 时成龙 张纪刚 程赟 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第2期162-174,共13页

结构振动的问题在海洋工程、航空航天和土木工程等领域普遍存在。建筑结构在地震、风等动力荷载作用下,会产生较大的振动响应,影响生活的舒适性,这就使得结构振动控制变得尤为重要。非线性能量阱(NES)具有宽频、频率鲁棒性高、构造简单... 结构振动的问题在海洋工程、航空航天和土木工程等领域普遍存在。建筑结构在地震、风等动力荷载作用下,会产生较大的振动响应,影响生活的舒适性,这就使得结构振动控制变得尤为重要。非线性能量阱(NES)具有宽频、频率鲁棒性高、构造简单的优点;文中综述了非线性能量阱(NES)技术在减振中的应用,主要包括非线性能量阱的减振模型、研究进展、工程中的应用进展、减振装置的参数优化以及试验装置的研发等,对非线性能量阱在不同状况的耗能过程进行了详细分析;针对非线性能量阱在动力学中的减振机制,分析了非线性能量阱比传统减振装置对主体结构耗能方面的优越性;最后,对非线性能量阱在结构减振中的应用和研究进行了总结和展望。 展开更多

关键词 非线性能量阱 减振模型 参数优化 耗能减振 试验装置

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深水隔水管-测试管系统非线性动力学模型研究 被引量：4

3

作者 何玉发 郭晓强 +3 位作者 刘清友 柳军 王国荣 毛良杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期104-113,共10页

在深水测试工况中,隔水管-测试管系统受到海流VIV效应、自身纵横向耦合效应以及测试管FIV效应,极易发生屈曲变形、疲劳断裂和摩擦穿孔等破坏问题。笔者采用微元法、能量法结合哈密顿变分原理建立了深水隔水管-测试管系统非线性振动模型... 在深水测试工况中,隔水管-测试管系统受到海流VIV效应、自身纵横向耦合效应以及测试管FIV效应,极易发生屈曲变形、疲劳断裂和摩擦穿孔等破坏问题。笔者采用微元法、能量法结合哈密顿变分原理建立了深水隔水管-测试管系统非线性振动模型,基于弹塑性体接触碰撞理论,提出了管柱系统非线性接触载荷计算方法。采用三次Hermit差值形函数和Newmark-β法离散并求解系统振动模型。借助现场管柱参数,采用相似原理,设计了隔水管-测试管系统非线性振动模拟试验台架,测得隔水管和测试管的振动响应,与理论模型计算结果和单管振动模型计算结果对比,验证了深水隔水管-测试管系统非线性振动模型的正确性和有效性。在此基础上,分析了中国南海实例井管柱振动特性,表明在测试管振动疲劳分析时,不能忽略其自身局部高频振动的影响;测试管易发生强度失效的位置主要出现在中上部和下部。研究成果为深水测试管-隔水管的安全设计奠定理论基础。 展开更多

关键词 隔水管-测试管系统 哈密顿变分原理 非线性振动模型 模拟试验 振动特性

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单圆盘转子非线性振动模型及机理 被引量：4

4

作者 杨金福 伍敏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1738-1745,共8页

根据转子非线性振动的力学性质及大变形假设,结合工程实际构建了转子非线性振动具有Duffing方程形式的力学模型,推导了非线性系统的等效频率和频响方程,研究了刚度元件、阻尼元件与非线性元件对系统振动的影响.通过单圆盘转子非线性振... 根据转子非线性振动的力学性质及大变形假设,结合工程实际构建了转子非线性振动具有Duffing方程形式的力学模型,推导了非线性系统的等效频率和频响方程,研究了刚度元件、阻尼元件与非线性元件对系统振动的影响.通过单圆盘转子非线性振动实验,验证了非线性振动模型结构与Duffing方程求解及频响方程的合理性与有效性,揭示了共振、突变、滞后等非线性现象的机理,为转子振动特性分析提供了一种新的研究方法. 展开更多

关键词 非线性振动模型 DUFFING方程 单圆盘转子 非线性频率 频响方程 研究方法

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行星齿轮非线性振动系统参数稳定域的计算方法 被引量：4

5

作者 李同杰 朱如鹏 +2 位作者 鲍和云 项昌乐 刘辉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1416-1423,共8页

研究了行星齿轮非线性传动系统参数稳定域计算的一般方法.该方法通过选取合理的失稳阀值,根据考查参数域内系统的运动状态选取合适的数值积分时间段,以循环套嵌的手段计算考查参数在各自范围内不同组合下的系统位移响应最大值,比较失稳... 研究了行星齿轮非线性传动系统参数稳定域计算的一般方法.该方法通过选取合理的失稳阀值,根据考查参数域内系统的运动状态选取合适的数值积分时间段,以循环套嵌的手段计算考查参数在各自范围内不同组合下的系统位移响应最大值,比较失稳阀值以判稳,参数稳定域的图形输出等5个步骤完成对行星轮系参数稳定域的计算.最后,以四自由度行星轮系纯扭转非线性振动模型为例,以行星轮输入转速、系统的齿侧间隙以及齿轮副的啮合阻尼系数为考查参数,分别计算得到了系统的单参数稳定域、双参数稳定域以及三参数稳定域,为行星轮系的设计取值提供了重要参考. 展开更多

关键词 行星轮系 非线性振动模型 参数稳定域 计算方法 稳定性

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谐振式加速度计非线性振动的建模与优化 被引量：4

6

作者 严斌 刘云峰 董景新 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期775-779,共5页

实验发现硅微谐振式加速度计非线性效应的弱化可以降低测量噪声,对非线性振动进行了推导与建模,利用扫频数据得到模型中的未知参数,并根据模型计算出使非线性效应消失所需的激励电压,给闭环工作点的设计提供了理论指导。实验结果表明:... 实验发现硅微谐振式加速度计非线性效应的弱化可以降低测量噪声,对非线性振动进行了推导与建模,利用扫频数据得到模型中的未知参数,并根据模型计算出使非线性效应消失所需的激励电压,给闭环工作点的设计提供了理论指导。实验结果表明:模型与实际系统在各激励电压幅值下均保持一致,非线性效应消失点和实验吻合。根据闭环工作点的设置进行了方案优化,最终在0.25 mV激励电压下的闭环实验中,实现了5.5×10^(-5) Hz的频率输出噪声,对应加速度噪声为1.7μg,与之前30μg的噪声水平相比改善了数十倍。 展开更多

关键词 谐振式加速度计 非线性振动 杜芬方程 降低噪声

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基于参数非线性的二级行星减速器扭转振动分析 被引量：2

7

作者 韩斌慧 孙大刚 +2 位作者 张建广 李占龙 曹海霞 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1011-1024,共14页

为掌握多元非线性参数对二级行星减速器动态特性的影响,在综合考虑齿轮副之间的时变啮合刚度、综合传递误差、啮合阻尼以及齿侧间隙的情况下,基于集中参数法建立了减速器纯扭转振动模型,采用变步长的Runge-Kutta法求解系统动态响应,获... 为掌握多元非线性参数对二级行星减速器动态特性的影响,在综合考虑齿轮副之间的时变啮合刚度、综合传递误差、啮合阻尼以及齿侧间隙的情况下,基于集中参数法建立了减速器纯扭转振动模型,采用变步长的Runge-Kutta法求解系统动态响应,获得了各级内、外齿轮副之间的振动特性时域数据,以及动态啮合力.理论求解与实验结果最大误差值0.98,平均误差0.05,一级振动及动态啮合力大于二级;同级中太阳轮振动大于行星轮,内、外啮合齿轮副动态啮合力基本相当.频域分析显示:主要振频为齿频和啮频相互耦合所致;一级行星轮齿频为12.93Hz,接近第一阶主振频12Hz;二级啮频62.37Hz,接近第二阶主振频62Hz,成为系统前两阶激振源. 展开更多

关键词 二级行星减速器 非线性参数 振动模型 振动实验

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满足稳定性要求的行星轮系统工作转速区间确定方法 被引量：2

8

作者 李同杰 朱如鹏 +2 位作者 鲍和云 项昌乐 刘辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第22期183-187,共5页

研究满足稳定性要求的行星齿轮系转速区间的确定方法。选取每个激振力周期内相轨迹的位移最大值点为Poincare截面,计算获得的转速分岔图能够同时判别系统的运动状态失稳及振动强度失稳两种失稳形式,结合行星轮系工作转速区间选择的4条原... 研究满足稳定性要求的行星齿轮系转速区间的确定方法。选取每个激振力周期内相轨迹的位移最大值点为Poincare截面,计算获得的转速分岔图能够同时判别系统的运动状态失稳及振动强度失稳两种失稳形式,结合行星轮系工作转速区间选择的4条原则,可方便地判断满足稳定性要求的系统工作转速区间;以四自由度行星轮系纯扭转非线性振动模型为例,详细阐述满足稳定性要求的行星轮系工作转速区间确定的全过程,通过剔除5类12处不稳定转速区段,获得无量纲转速在0.412 3～1.236 9之间可选的稳定速度区段。 展开更多

关键词 行星轮系 非线性振动模型 稳定性 工作转速区间确定

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基于最优参数控制方法的齿轮系统混沌控制

9

作者 王娟 易克传 +2 位作者 李同杰 鲍和云 靳广虎 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2015年第2期344-349,共6页

基于最优参数控制方法,实现了齿轮传动系统中的混沌控制.以经典的间隙单齿轮副非线性动力学模型为研究对象,以啮合静载荷为控制参数,通过混沌吸引子中轨线的观测近似得到目标周期不动点、系统在目标不动点处的雅克比矩阵以及在控制原始... 基于最优参数控制方法,实现了齿轮传动系统中的混沌控制.以经典的间隙单齿轮副非线性动力学模型为研究对象,以啮合静载荷为控制参数,通过混沌吸引子中轨线的观测近似得到目标周期不动点、系统在目标不动点处的雅克比矩阵以及在控制原始参量处的梯度矩阵.最后运用最优参数控制策略计算得到啮合静载荷的小扰动量,实现了把齿轮系统的混沌运动镇定周期一轨道上的目的.研究结果表明,基于最优参数控制方法的控制过程,只是在控制的前几个周期内需要控制参数产生相对较大的扰动量,随着控制的继续进行,扰动量几乎稳定到了某一固定值,不再需要较大的变动.而且控制参数计算所需要的中间参量可以直接由混沌吸引子中轨线的观测近似得到,因而控制容易实现. 展开更多

关键词 齿轮系统 非线性动力学模型 混沌控制 最优参数控制方法 扰动量

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独立悬架汽车转向系间隙与干摩擦对其Hopf分岔特性的影响 被引量：12

10

作者 王威 宋玉玲 李瑰贤 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期130-135,共6页

车辆转向系的非线性振动对车辆的行驶稳定性与安全性产生巨大的危害,因此降低转向系的振动、分析系统参数对振动特性的影响成为车辆振动控制至关重要的一环。为分析问题的全面性与合理消除振动,综合考虑转向系间隙与干摩擦,轮胎所受侧... 车辆转向系的非线性振动对车辆的行驶稳定性与安全性产生巨大的危害,因此降低转向系的振动、分析系统参数对振动特性的影响成为车辆振动控制至关重要的一环。为分析问题的全面性与合理消除振动,综合考虑转向系间隙与干摩擦,轮胎所受侧向力三个非线性因素,建立独立悬架汽车转向系4自由度自激型等效非线性振动模型,对多自由度系统自激型振动的Hopf分岔形式做出了具体的理论分析并给予数值验证,详细讨论间隙与干摩擦两种非线性因素对临界车速与分岔后极限环幅值的影响,进行奇点稳定性与瞬态响应时间分析;通过数值仿真得到在不同非线性因素影响下车辆平衡点失稳的变化规律,其结果对减小转向系振动与其Hopf分岔控制具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 独立悬架汽车转向系 等效非线性振动模型 HOPF 分岔特性 干摩擦非线性

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双钢轮压路机的非线性建模及其传动干扰分析 被引量：3

11

作者 沈培辉 林述温 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2017年第2期66-71,共6页

根据双钢轮振动压路机的整机结构特点和双激振工作特性,充分考虑前后随振土对压实系统的非线性振动耦合,建立了7自由度动力学跳振模型,基于周期内连耦—脱耦—再连耦的分解思路,以YZC12型压路机为算例,分析在平稳接触、轻微碰撞和强烈碰... 根据双钢轮振动压路机的整机结构特点和双激振工作特性,充分考虑前后随振土对压实系统的非线性振动耦合,建立了7自由度动力学跳振模型,基于周期内连耦—脱耦—再连耦的分解思路,以YZC12型压路机为算例,分析在平稳接触、轻微碰撞和强烈碰撞3种不同压实工况下系统的非线性振动响应.结果表明,前后轮跳振产生的运动偏移量是产生传动干扰的主要原因,随着代表不同密实度的压实进程土壤参数变化,系统时域波形出现简谐波式畸变,一阶、二阶和四阶频谱出现分数倍亚谐波和高次超谐波非线性响应直至进入混沌,同时行驶速度主要影响前后随振土的力学参数,进而影响前后轮的运动差异.通过主动控制机架与振动轮的一级减振系统参数可以明显弱化系统的非线性振动响应和前后轮的压实传动干扰. 展开更多

关键词 双钢轮振动压路机 非线性跳振模型 随振土 传动 干扰

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一种新的非线性振动物理模型

12

作者 吴志根 刘国华 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期405-408,共4页

为建立合理反映损伤的混凝土结构振动控制方程,考虑损伤结构引起的拍振现象,引入弹簧线圈和阻尼线圈,分别串联组成复刚度弹簧和复阻尼器,建立一种新的非线性振动物理模型,通过构建等效刚度和等效阻尼,给出一般化振动方程的数学模型和关... 为建立合理反映损伤的混凝土结构振动控制方程,考虑损伤结构引起的拍振现象,引入弹簧线圈和阻尼线圈,分别串联组成复刚度弹簧和复阻尼器,建立一种新的非线性振动物理模型,通过构建等效刚度和等效阻尼,给出一般化振动方程的数学模型和关键参数的物理意义解释。最后通过对单自由度自由振动的能量分析,建立结构损伤与控制方程关键参数的单调变化关系,为寻找反映结构非线性损伤变化的识别指标提供了另一种思路。 展开更多

关键词 损伤结构 非线性振动 物理模型 复刚度 复阻尼

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