检索结果-内蒙古大学图书馆

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

在高速旋转机构中，叶片担负着能量转化的重任，其工作可靠性直接影响整个机械结构的正常运行和安全寿命，因此对旋转机构叶片建立恰当的动力学模型并进行相应分析非常必要。本文将高速旋转的叶片简化为空间Euler-Bernoulli梁结构，考... 详细信息

在高速旋转机构中，叶片担负着能量转化的重任，其工作可靠性直接影响整个机械结构的正常运行和安全寿命，因此对旋转机构叶片建立恰当的动力学模型并进行相应分析非常必要。本文将高速旋转的叶片简化为空间Euler-Bernoulli梁结构，考虑旋转过程中的刚度效应并应用冯卡门应力应变理论得到梁的动能与势能，利用哈密顿原理推导出Euler-Bernoulli梁的拉伸-弯曲-弯曲振动方程。所得方程中轴向振动与弦向弯曲振动存在陀螺耦合效应，而摆向弯曲振动独立解耦。本文着重研究了存在陀螺耦合效应的轴向与弦向振动特性，通过假设模态法将偏微分方程转化为常微分方程，应用Galerkin截断方法求解了叶片的振动频率并进行了模态分析。同时，本文通过有限元法分析了高速旋转叶片的振动特性，并将ANSYS模拟求得的结果与Galerkin法所求结果进行对比，使旋转Euler-Bernoulli梁的振动特性研究更加准确完善，对新叶片的设计和振动故障的排除等方面有很大意义。

关键词： Euler-Bernoulli梁陀螺耦合振动特性 ANSYS仿真

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1：1内共振环形桁架天线的稳定性分析

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动力学与控制学报 2018年第3期16卷 281-288页

作者：孙莹张伟非线性振动及机械结构强度北京市重点实验室北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

复杂的太空环境易导致环形桁架天线产生大幅非线性振动,严重影响天线的稳定性和结构性能.在大幅的非线性振动中不同模态之间的能量可以相互传递和转换,将引起天线产生内振动.因此内共振在天线的大幅振动中起着重要的作用.本文所研究的... 详细信息

复杂的太空环境易导致环形桁架天线产生大幅非线性振动,严重影响天线的稳定性和结构性能.在大幅的非线性振动中不同模态之间的能量可以相互传递和转换,将引起天线产生内振动.因此内共振在天线的大幅振动中起着重要的作用.本文所研究的环形桁架天线被简化成等效圆柱壳模型,建立其非线性动力学方程.根据有限元模态分析,得出环形桁架天线第四阶模态和第五阶模态的振动频率接近1:1.所以本文利用理论分析和数值计算研究1:1内共振情形下环形桁架天线的局部动力学性质.即系统受到小扰动后平衡点的稳定性.详细研究了两种不同形式下的平衡点的稳定性,即系统特征根为双零和两个负数时的稳定性以及系统特征根为双零和一对纯虚复数时的稳定性.利用中心流形理论、非线性变换、Routh-Hurwitz判据得到平衡点的稳定区域、不稳定区域和临界分岔曲线.最后通过数值模拟验证理论分析.

关键词：环形桁架天线非线性振动动力学行为稳定性局部动力学分析

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基于陀螺模态解耦的粘弹性传动带非线性振动分析

基于陀螺模态解耦的粘弹性传动带非线性振动分析

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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：吴航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

传动带优点多，应用广，是机械系统中能量传递的核心部件。传动带是由较柔软的橡胶或其他高分子材料制成，而且带传动装置本身是大跨度结构，所以其工作时会产生人们所不期望的横向振动，横向振动会对传动系统的稳定性产生巨大影响。传... 详细信息

传动带优点多，应用广，是机械系统中能量传递的核心部件。传动带是由较柔软的橡胶或其他高分子材料制成，而且带传动装置本身是大跨度结构，所以其工作时会产生人们所不期望的横向振动，横向振动会对传动系统的稳定性产生巨大影响。传动带忽略抗弯刚度可以模型化为轴向运动弦线。轴向运动弦线作为最简单的陀螺连续系统，分析和研究轴向运动弦线所发展出来的各种方法，也可以应用于其他更为复杂的陀螺连续体系统。本文考虑弦线材料的粘弹性，应用微分型的Kelvin本构关系，由牛顿第二定律得到了系统偏微分形式的非线性动力学方程。在此基础上求解了系统的振动频率及动力学特性。继而应用假设模态法对动力学方程进行Galerkin离散，将偏微分方程转化为常微分方程。下一步引入了不变流形法，通过此种方法得到了离散后系统其广义坐标之间的关系。由于此种关系的存在，详细比较了偏微分形式方程和离散后系统的固有频率与模态。利用其坐标之间的关系，对系统进行进行解耦，研究了系统的1∶3内共振，并利用多尺度方法对耦合系统和解耦系统进行求解，比较了两种方法的异同。

关键词：粘弹性传动带轴向运动弦线非线性振动

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柔性非对称转子的全局动力学研究

柔性非对称转子的全局动力学研究

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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：于天俊周莎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

本文研究了一类柔性非对称转子在基础激励下的全局动力学。首先，应用Hamilton原理建立了以偏微分形式表达的柔性转子动力学方程。然后，通过假设模态和Galerkin方法将方程离散为一非线性陀螺系统，并通过正则变换及规范型理论将其转化... 详细信息

本文研究了一类柔性非对称转子在基础激励下的全局动力学。首先，应用Hamilton原理建立了以偏微分形式表达的柔性转子动力学方程。然后，通过假设模态和Galerkin方法将方程离散为一非线性陀螺系统，并通过正则变换及规范型理论将其转化为0∶1内共振情形下的近可积Hamiltonian标准形式。接着，应用能量-相位方法研究扰动相空间中系统的多脉冲混沌动力学。分别针对Hamiltonian扰动和耗散扰动，给出了描述系统分叉及多脉冲解的同宿树。对于耗散扰动，证明了系统可能存在同宿于慢流形的(S)ilnikov型多脉冲轨道并解析地给出了系统产生Smale马蹄意义下混沌运动的参数区间。最后，通过轴心轨迹的物理运动形象地展示了转子系统的全局动力学。本文的研究指出，运行在一阶临界转速下的柔性转子系统，可能存在多脉冲同宿轨道并伴随着系统能量在两个宽频模态之间传递。

关键词：全局动力学柔性非对称转子陀螺系统反向涡动组合涡动混沌涡动

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旋转叶片空间振动非线性动力学特性分析

旋转叶片空间振动非线性动力学特性分析

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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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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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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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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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