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第十届全国动力学与控制学术会议

作者：李震杨晓东张伟北京工业大学机电学院北京 100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京 100124

叶片作为高速旋转机械中至关重要的构件,其任何微小的不稳定都将对整个机构产生巨大的影响.处于恶劣工作条件下的高速旋转叶片振动故障多发,而且其故障发生和发展具有快速和破坏性极大的特点,这些都是制约旋转机械可靠性、耐久性的重要... 详细信息

叶片作为高速旋转机械中至关重要的构件,其任何微小的不稳定都将对整个机构产生巨大的影响.处于恶劣工作条件下的高速旋转叶片振动故障多发,而且其故障发生和发展具有快速和破坏性极大的特点,这些都是制约旋转机械可靠性、耐久性的重要因素.由此可见,叶片的动力学性能对于旋转机械的安全寿命和性能都具有决定性的影响,对旋转叶片建立恰当的动力学模型并进行相应分析非常有必要.

关键词：旋转叶片欧拉-伯努利梁空间耦合振动非线性动力学方程

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八极主动电磁轴承转子的模态运动研究

八极主动电磁轴承转子的模态运动研究

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第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：安华贞杨晓东张伟北京工业大学机电学院北京 100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京 100124

电磁轴承是一个全新的支承形式，它是利用电磁力来稳定悬浮转子的典型机电一体化产品。电磁轴承因其不与转子接触，所以具有无可比拟的优势，特别是其适用于有腐蚀或极端温度等特殊工况下的优点。一般电磁轴承系统主要由转子、定子、传... 详细信息

电磁轴承是一个全新的支承形式，它是利用电磁力来稳定悬浮转子的典型机电一体化产品。电磁轴承因其不与转子接触，所以具有无可比拟的优势，特别是其适用于有腐蚀或极端温度等特殊工况下的优点。一般电磁轴承系统主要由转子、定子、传感器、功率放大器、控制器等五部分组成。由于此系统是非常复杂，电磁力会引起系统在某些区域有较大的振动。因此，研究电磁轴承系统的动力学特性及控制有重要意义。本文基于2DOF系统采用一般的非线性理论来研究电磁轴承系统的非线性振动。首先引入控制器参数，对电磁力进行线性化，利用牛顿定律对电磁轴承系统进行了动力学建模，并在此基础上推导了动力学方程。其次，采用多尺度法对动力学方程进行了摄动分析，并引入能量比和相位差在P控制方式下对系统进行了数值仿真。最终分析出：一般二自由度系统中由于非线性项的影响系统出现了正规、椭圆、准周期等运动类型，但是发现在八极轴承系统中只存在椭圆模态并且研究了控制器和阻尼对转子的振动抑制作用。

关键词：电磁轴承非线性振动 P控制椭圆模态

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基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

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动力学与控制学报 2018年第4期16卷 324-331页

作者：国忠金夏丽莉张伟北京工业大学机电学院北京100124 泰山学院数学与统计学院泰安271000 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

为全面了解和准确预测两质点动力学系统运动特性.本文以具有固定边界的两质点动力学系统为例,构建了用于研究双自由度质点运动系统的余量谐波平衡解程序.解程序融合了谐波平衡与同伦方法优势,其高阶近似仅依赖于初始谐波近似,不需要根... 详细信息

为全面了解和准确预测两质点动力学系统运动特性.本文以具有固定边界的两质点动力学系统为例,构建了用于研究双自由度质点运动系统的余量谐波平衡解程序.解程序融合了谐波平衡与同伦方法优势,其高阶近似仅依赖于初始谐波近似,不需要根据前一阶近似进行调整.研究结果表明:本文给出的2-阶近似频率比已有的方法结果更加精确,相对误差不同程度减小,相应的近似响应与数值解更加吻合.因此,余量谐波平衡方法可广泛应用于其它质点动力学问题研究中.

关键词：双自由度振动系统余量谐波平衡高阶近似频率响应

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失谐叶盘结构振动特性研究

失谐叶盘结构振动特性研究

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中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会

作者：白斌张伟北京工业大学机械工程与电子应用学院北京市非线性振动与机械结构强度重点实验室

在保证精度的条件下,为了提高航空发动机失谐叶盘结构的计算效率且与叶盘真实工作状态更加符合,对经典动态子结构有限元法进行了改进。且采用该方法对航空发动机失谐叶盘进行了失谐模拟,采用该方法建立了失谐叶盘有限元模型,并分析了失... 详细信息

在保证精度的条件下,为了提高航空发动机失谐叶盘结构的计算效率且与叶盘真实工作状态更加符合,对经典动态子结构有限元法进行了改进。且采用该方法对航空发动机失谐叶盘进行了失谐模拟,采用该方法建立了失谐叶盘有限元模型,并分析了失谐叶盘的模态,在模态分析中考虑了转速、燃气温度以及几何尺寸对失谐叶盘固有频率的影响。与高保真有限元法相比,相对误差不大于0.79%,节省时间提高了大约31.01%-55.78%,比经典的动态子结构法计算效率提高0.89%-5.45%。为下一步的振动位移响应的概率分析奠定了基础。

关键词：模态振动特性分析失谐叶盘结构计算效率及精度

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非线性减震器的多脉冲轨道和同宿树研究

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动力学与控制学报 2016年第4期14卷 328-331页

作者：周莎张伟于天俊北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

针对一类非线性减震器,应用能量相位法研究了减震器系统在1∶0内共振,第一阶主共振情形下系统的多脉冲轨道和同宿树.首先,将系统的无量纲动力学控制方程转化为近可积哈密顿系统的标准形式.其次,研究了该系统的未扰动力学行为和扰动动力... 详细信息

针对一类非线性减震器,应用能量相位法研究了减震器系统在1∶0内共振,第一阶主共振情形下系统的多脉冲轨道和同宿树.首先,将系统的无量纲动力学控制方程转化为近可积哈密顿系统的标准形式.其次,研究了该系统的未扰动力学行为和扰动动力学行为,分析了耗散因子及相位漂移角对多脉冲轨道脉冲数和层半径的影响,揭示了这类非线性减震器能量从高频模态向低频模态转移的动力学机理.

关键词：非线性减震器能量相位法多脉冲轨道同宿树能量转移

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变截面压电悬臂梁俘能器的非线性动力学分析

变截面压电悬臂梁俘能器的非线性动力学分析

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第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：王姣姣曹东兴北京工业大学机械工程与电子应用学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

压电俘能器的发电电压及功率与振子结构特性有关，因此振子结构的优化设计非常重要，考虑使用变截面的悬臂梁结构来作为压电能量采集器的振子结构形式，能够提高俘能器输出电压。本文将压电俘能器简化为变截面Euler-Bernoulli悬臂梁模... 详细信息

压电俘能器的发电电压及功率与振子结构特性有关，因此振子结构的优化设计非常重要，考虑使用变截面的悬臂梁结构来作为压电能量采集器的振子结构形式，能够提高俘能器输出电压。本文将压电俘能器简化为变截面Euler-Bernoulli悬臂梁模型，利用渐进展开法求解其固有频率，分析变截面参数对固有频率的影响规律，并通过有限元方法验证理论分析结果;针对铺设压电层的变截面悬臂梁俘能器，假设压电层与基体层粘接良好，忽略转动惯量和剪切变形，且只考虑弯曲变形和横向均匀电场，考虑几何大变形，利用Hamilton原理建立变截面Euler-Bernoulli梁的非线性动力学方程，利用多尺度法对变截面压电俘能器的非线性动力学方程进行摄动分析，结合数值仿真详细分析结构参数和机电耦合参数对压电俘能器振动特性和俘能效率的影响规律。

关键词：振动能量采集变截面悬臂梁非线性振动多尺度法

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热电耦合作用下微动磨损有限元仿真分析

热电耦合作用下微动磨损有限元仿真分析

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北京力学会第二十九届学术年会

作者：陈志超李浩群张亚迪陈丽华北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

电连接器在工作时往往会受到外部振动等复杂环境影响导致在接触区域发生微动磨损,从而使电接触系统失效。不同于一般器件微动磨损行为,电连接器微动磨损涉及摩擦学、材料学、电子学、热力学等多种学科。本文通过建立二维圆柱平板简化模... 详细信息

电连接器在工作时往往会受到外部振动等复杂环境影响导致在接触区域发生微动磨损,从而使电接触系统失效。不同于一般器件微动磨损行为,电连接器微动磨损涉及摩擦学、材料学、电子学、热力学等多种学科。本文通过建立二维圆柱平板简化模型,在热电耦合作用下应用ABAQUS有限元分析软件模拟微动磨损行为,并利用用户自定义子程序Umeshmotion,配合网格自适应技术来实现模拟接触表面磨损过程。

关键词：电连接器微动磨损热电耦合 ABAQUS Umeshmotion

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变截面压电悬臂梁俘能器的动力学研究

变截面压电悬臂梁俘能器的动力学研究

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北京力学会第二十四届学术年会

作者：王姣姣曹东兴姚明辉张伟北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

压电俘能器的发电电压与压电振子结构特性有关,但目前的压电俘能器大多采用等截面结构,关于变截面结构形式的研究目前还较少。本文考虑使用变截面形式的悬臂梁结构作为压电俘能器的振子结构形式,通过改变自由端与固定端的宽度比,期望能... 详细信息

压电俘能器的发电电压与压电振子结构特性有关,但目前的压电俘能器大多采用等截面结构,关于变截面结构形式的研究目前还较少。本文考虑使用变截面形式的悬臂梁结构作为压电俘能器的振子结构形式,通过改变自由端与固定端的宽度比,期望能够提高能量俘能器的输出电压。首先将压电俘能器简化为变截面悬臂梁模型,利用渐进展开法求解其固有频率;使用ANSYS谐响应分析模拟不同结构形式下压电悬臂梁的电压响应。

关键词：变截面悬臂梁固有频率渐进法有限元压电俘能器

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附加弹簧对静电俘能器的影响

附加弹簧对静电俘能器的影响

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北京力学会第二十七届学术年会

作者：陈丽华马玉轩北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

本文基于静电俘能器结构,利用哈密尔顿原理建立振动常微分方程,并采用Matlab软件进行仿真分析,研究硬挡块和附加弹簧对静电俘能器的输出功率和挡块冲击力的影响,并对其进行结构优化。

关键词：电容结构仿真分析悬臂板哈密尔顿原理

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碰撞对双梁压电俘能器输出电压影响的仿真研究

碰撞对双梁压电俘能器输出电压影响的仿真研究

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北京力学会第26届学术年会

作者：陈丽华杨毅张伟北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

本文研究了无碰撞时双梁结构压电俘能器输出电压和碰撞时双梁结构压电俘能器的输出电压,通过碰撞拓宽输出电压的频宽。通过有限元软件COMSOL Multiphysics进行仿真,研究了无碰撞时两梁固有频率、两梁端点位移、输出电压,末端碰撞时的输... 详细信息

本文研究了无碰撞时双梁结构压电俘能器输出电压和碰撞时双梁结构压电俘能器的输出电压,通过碰撞拓宽输出电压的频宽。通过有限元软件COMSOL Multiphysics进行仿真,研究了无碰撞时两梁固有频率、两梁端点位移、输出电压,末端碰撞时的输出电压。通过输出结果,在第一共振区和第二共振区时,输出电压峰值降低,但输出电压频带拓宽。

关键词：碰撞频宽压电

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