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轮轨摩擦自激振动有限元模型的模型优化研究
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作者 张峻才 陈光雄 +3 位作者 常勇 唐宇 刘崧楠 华浩 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期105-110,共6页
目前在进行轮轨间摩擦自激振动分析时,大多选择用轮对-直线轨道摩擦自激振动有限元模型来模拟车辆在曲线上的运行状态,而基于轮对-曲线轨道摩擦自激振动有限元模型的仿真计算较少。基于轮轨间摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论,研究了频... 目前在进行轮轨间摩擦自激振动分析时,大多选择用轮对-直线轨道摩擦自激振动有限元模型来模拟车辆在曲线上的运行状态,而基于轮对-曲线轨道摩擦自激振动有限元模型的仿真计算较少。基于轮轨间摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论,研究了频繁出现在地铁小半径曲线轨道上的波磨现象。使用有限元软件ABAQUS,分别建立轮对-直线轨道与轮对-曲线轨道摩擦自激振动有限元模型,采用复特征值分析法对比2种模型所预测的不稳定振动频率,并研究轨下垫板弹性模量和轮轨摩擦因数对钢轨波磨的影响。结果发现,轮对-曲线轨道模型更容易反映出轮轨接触时所产生的不稳定振动,且在低频方面有更好的表现结果;增大轮轨摩擦因数和轨下垫板弹性模量会导致等效阻尼比绝对值增大,导致钢轨波磨更容易发生。 展开更多
关键词 钢轨波磨 自激振动 曲线轨道 等效阻尼比 振动频率
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多界面浮动花键-柔性轴系自激振动研究 被引量:1
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作者 张润泽 马新星 +2 位作者 李坚 张振果 朱晔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期57-68,共12页
针对直升机超临界尾传动轴系动力学设计需求,开展了浮动花键-柔性轴系自激振动研究。根据浮动花键联接结构形式,分别建立了花键齿面接触模型以及定位面接触模型。参照某型直升机尾水平传动轴系结构,建立了含有浮动花键、膜片联轴器及转... 针对直升机超临界尾传动轴系动力学设计需求,开展了浮动花键-柔性轴系自激振动研究。根据浮动花键联接结构形式,分别建立了花键齿面接触模型以及定位面接触模型。参照某型直升机尾水平传动轴系结构,建立了含有浮动花键、膜片联轴器及转轴的多界面浮动花键-柔性轴系动力学模型,并讨论了花键副摩擦诱导下摩擦因数、外阻尼、不平衡量及转速等对系统自激振动的影响。研究结果表明:随着花键副摩擦因数增加,转轴和花键振动响应逐渐增加;在外阻尼和花键副摩擦满足一定条件时,系统可能发生自激振动;系统发生自激振动时处于超临界转速,其振动频率特征由转轴1阶弯曲频率主导,转速越靠近1阶临界转速,转轴振动响应幅值越高。 展开更多
关键词 转子系统 浮动花键 超临界 自激振动
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含浮动花键的直升机超临界轴系自激振动实验研究 被引量:1
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作者 王迪 高洁 +4 位作者 胡柏安 李坚 倪德 曹鹏 吴学深 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期151-160,共10页
为避免含浮动花键超临界轴系的研制及工程应用中出现的自激失稳问题,以某型直升机超临界尾水平轴系为研究对象,定性分析了短轴自激振动的产生机理,开展了浮动花键不同状态下的振动稳定性试验。研究表明:内摩擦阻尼力是短轴自激振动的根... 为避免含浮动花键超临界轴系的研制及工程应用中出现的自激失稳问题,以某型直升机超临界尾水平轴系为研究对象,定性分析了短轴自激振动的产生机理,开展了浮动花键不同状态下的振动稳定性试验。研究表明:内摩擦阻尼力是短轴自激振动的根本原因,其特征频率为短轴一阶固有频率。正常安装状态下,轴系运转平稳,自激振动幅值均在0.1 mm以下。润滑状态越差齿面损伤越严重,无润滑状态自激振动最大幅值为0.9 mm。定位面配合间隙超限会导致自激振动和齿面损伤,花键侧隙一定程度超限仅有齿面损伤,二者均超限时自激振动最大幅值为4.77 mm,极易发生失稳,且自激振动多出现在小载荷状态。实际应用中应加强振动监控,细化花键检查步骤,控制尾轴同轴度,确保工作安全。 展开更多
关键词 自激振动 浮动花键 超临界轴系 内摩擦 润滑状态 配合间隙
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轮轨摩擦自激振动导致曲线啸叫研究
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作者 冯晓航 陈光雄 +2 位作者 董丙杰 宋启峰 唐宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期73-79,共7页
在地铁车辆通过狭窄的曲线轨道时,往往伴随着啸叫噪声的产生。为深入研究这一现象,该研究考虑了列车在曲线轨道行驶时的轮轨接触状态,进而建立了轮对-轨道系统的摩擦耦合有限元模型。随后,通过复特征值分析对该模型进行深入研究,并探讨... 在地铁车辆通过狭窄的曲线轨道时,往往伴随着啸叫噪声的产生。为深入研究这一现象,该研究考虑了列车在曲线轨道行驶时的轮轨接触状态,进而建立了轮对-轨道系统的摩擦耦合有限元模型。随后,通过复特征值分析对该模型进行深入研究,并探讨了不同摩擦因数以及钢轨吸振器的类型及其参数对曲线啸叫产生趋势的影响。研究结果表明,轮对-轨道系统由于摩擦自激振动而引起的曲线啸叫噪声频率为482.4 Hz、1 205.1 Hz和2 153.9 Hz,这与现场测试结果相一致。此外,当摩擦因数大于或等于0.25时,轮对-轨道系统才会出现2 153.9 Hz的曲线啸叫噪声频率;而安装钢轨侧面吸振器及增大其连接阻尼或者选择合适的轨底吸振器结构均能有效地缓解轮对-轨道系统的摩擦自激振动。 展开更多
关键词 曲线啸叫 轮轨接触 摩擦自激振动 复特征值分析 数值仿真
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基于自激振动激励器的流动控制汽车减阻研究 被引量:1
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作者 吴勃夫 陈自强 +2 位作者 孙亮 吴姚烨 徐晓 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期745-752,772,共9页
为了降低汽车行驶时的空气阻力,文章采用一种基于内部结构流固耦合的自激振动激励器以产生高速、高频的脉冲微射流进行主动流动控制。通过ANSYS双向流固耦合仿真模拟激励器的工作过程,分析其产生的脉冲射流速度和频率,再从不同工作参数... 为了降低汽车行驶时的空气阻力,文章采用一种基于内部结构流固耦合的自激振动激励器以产生高速、高频的脉冲微射流进行主动流动控制。通过ANSYS双向流固耦合仿真模拟激励器的工作过程,分析其产生的脉冲射流速度和频率,再从不同工作参数和结构参数对其激励特性的影响进行研究;将该激励器沿Ahmed类车体模型尾部的分离边缘布置,研究其对车体尾迹区流动拓扑结构的影响,并通过空气阻力系数分析其减阻效果。结果表明,自激振动激励器产生的脉冲微射流可以有效地控制减阻,最高可达7.12%的减阻效果。该研究为主动流动控制减阻提供了新思路。 展开更多
关键词 自激振动励器 脉冲微射流 主动流动控制 双向流固耦合 Ahmed类车体
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弹性轨道集电系统摩擦自激振动研究
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作者 唐宇 陈光雄 +4 位作者 冯晓航 常勇 张峻才 华浩 刘崧楠 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期15-21,共7页
为了研究弹性轨道集电系统的振动特性,在实测靴轨系统振动加速度和噪声声压的基础上,建立集电靴-接触轨系统的有限元模型,采用复特征值分析法研究靴轨间接触摩擦因数、碳滑板磨耗量、靴轨接触位置以及升弓力大小对系统发生摩擦自激振动... 为了研究弹性轨道集电系统的振动特性,在实测靴轨系统振动加速度和噪声声压的基础上,建立集电靴-接触轨系统的有限元模型,采用复特征值分析法研究靴轨间接触摩擦因数、碳滑板磨耗量、靴轨接触位置以及升弓力大小对系统发生摩擦自激振动趋势的影响。结果表明:靴轨系统振动加速度和噪声声压的优势频率分别为1450.2和1458.1 Hz;当摩擦因数大于或等于0.21时,系统将产生不稳定振动,且摩擦因数越大靴轨系统越容易产生不稳定振动;靴轨系统的不稳定振动趋势随浸金属碳滑板磨耗的增加而增大;当集电靴位于接触轨的膨胀接头位置时摩擦自激振动更易发生;不同升弓力时靴轨系统总会在1459.6 Hz左右发生摩擦自激振动。当摩擦因数小于0.21且集电靴的升弓力为630 N左右时,可有效抑制靴轨系统的摩擦自激振动,进而提升受流稳定性。 展开更多
关键词 集电靴 接触轨 摩擦自激振动 复特征值分析 浸金属碳滑板
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汽车传动轴万向节摩擦引起的自激振动与稳定性分析 被引量:1
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作者 宋雨 王明正 +1 位作者 赵建 于东洋 《农业装备与车辆工程》 2024年第3期34-39,共6页
针对某四驱车急加速工况传动轴撞击中间支撑限位问题,建立考虑万向节内部摩擦的传动轴系统横向运动方程,识别原因为万向节内部摩擦引起的传动轴自激振动。建立包含万向节摆动Dahl摩擦的传动系ADAMS模型,利用仿真失稳转速评价主要参数变... 针对某四驱车急加速工况传动轴撞击中间支撑限位问题,建立考虑万向节内部摩擦的传动轴系统横向运动方程,识别原因为万向节内部摩擦引起的传动轴自激振动。建立包含万向节摆动Dahl摩擦的传动系ADAMS模型,利用仿真失稳转速评价主要参数变化对系统稳定性的影响,并进行实车验证,结果表明:减小万向节摩擦、增加中间支撑刚度、优化传动轴夹角可提升系统稳定性。采用将万向节更改为DO节、优化中间支撑刚度的组合方案,消除了传动轴自激振动现象,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 万向节摩擦 支撑刚度 自激振动 传动轴夹角
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膜片联轴器刚度对尾轴自激振动的敏感性分析
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作者 张润泽 《科学技术创新》 2024年第9期71-74,共4页
针对直升机尾传动轴系动力学设计需求,参照某型直升机尾传动轴结构形式,建立了花键-膜片联轴器-轴系动力学模型。讨论了膜片联轴器各向刚度对尾轴系统自激振动影响的敏感性。研究结果表明:轴系的自激振动响应对膜片联轴器角向刚度变化... 针对直升机尾传动轴系动力学设计需求,参照某型直升机尾传动轴结构形式,建立了花键-膜片联轴器-轴系动力学模型。讨论了膜片联轴器各向刚度对尾轴系统自激振动影响的敏感性。研究结果表明:轴系的自激振动响应对膜片联轴器角向刚度变化最为敏感,对扭转刚度的变化敏感性一般,而径向刚度与轴向刚度在小范围变化时对轴系自激振动的影响可以忽略。 展开更多
关键词 直升机尾传动轴 膜片联轴器 自激振动
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秋千自激振动摄动法与平均法分析
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作者 赫万恒 张淑琴 +2 位作者 王凌英 曹洪娜 韩保红 《科技风》 2024年第28期161-163,共3页
本文将荡秋千过程看作是变长度摆,利用合成运动的方法分析了摆的加速度并建立了相应的动力学方程,针对有无阻尼情况分别用摄动法和平均法求出了解析解,进而利用数值模拟的方法对方程进行了仿真并与两种解析解进行了对比,分析了不同方法... 本文将荡秋千过程看作是变长度摆,利用合成运动的方法分析了摆的加速度并建立了相应的动力学方程,针对有无阻尼情况分别用摄动法和平均法求出了解析解,进而利用数值模拟的方法对方程进行了仿真并与两种解析解进行了对比,分析了不同方法的优劣及分析了其利用阻尼实现振动控制的条件。 展开更多
关键词 荡秋千 自激振动 摄动法 平均法
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单质体气动自激振动系统平衡状态的稳定性 被引量:1
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作者 张国忠 隋松玲 《凿岩机械气动工具》 北大核心 1997年第3期17-22,共6页
建立了单质体气动自激振动系统的运动微分方程式,用首次近似稳定性理论研究了系统平衡状态的稳定性,得到了稳定参数条件及参数稳定域。所得结果对此类系统设计时有效地考虑其平衡状态的稳定性具有指导意义。
关键词 气动自激振动 平衡状态 自激振动系统 凿岩机
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时域自适应精细算法求解自激振动问题 被引量:2
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作者 李楠 杨海天 王跃方 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期23-26,共4页
应用时域自适应精细算法求解自激振动问题,将各物理量在离散时段内展开,可进行自适应递推计算,对非线性计算不做附加假设,避免了非线性迭代。数值分析表明,时域自适应精细算法可有效地用于自激振动问题的求解。
关键词 自激振动 耦合自激振动 振动 精细算法 自适应
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轮轨摩擦自激振动引起小半径曲线钢轨波磨的瞬态动力学 被引量:66
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作者 陈光雄 钱韦吉 +1 位作者 莫继良 朱旻昊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期71-76,共6页
钢轨波磨问题一直困扰着地铁线路,对其产生机理的研究有着重要的理论和应用价值。基于轮轨摩擦自激振动引起钢轨波磨的观点,建立轮对稳态通过小半径曲线时由轮对-钢轨-轨枕组成的轮轨系统有限元弹性振动模型,在模型中假设轮轨蠕滑力饱... 钢轨波磨问题一直困扰着地铁线路,对其产生机理的研究有着重要的理论和应用价值。基于轮轨摩擦自激振动引起钢轨波磨的观点,建立轮对稳态通过小半径曲线时由轮对-钢轨-轨枕组成的轮轨系统有限元弹性振动模型,在模型中假设轮轨蠕滑力饱和且等于法向力与摩擦因数的乘积。应用有限元软件ABAQUS分析该模型的运动稳定性,重点研究轮轨系统摩擦自激振动的瞬态动力学过程,获得了轮轨系统发生摩擦自激振动时轮轨振动和接触法向力的变化规律。结果显示内轮和内轨接触摩擦副发生严重的摩擦自激振动,并对这个摩擦自激振动引起钢轨波磨的机理进行了解释。 展开更多
关键词 摩擦 蠕滑力 自激振动 轮轨 钢轨波磨
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液压激振源自激振动深松机深松单体设计与试验 被引量:21
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作者 王云霞 张东兴 +3 位作者 杨丽 崔涛 李玉环 刘彦伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期40-48,共9页
针对弹簧激振源的自激振动深松机在土壤阻力差异大的不同地块作业时存在适应性差、自激振动易失效的问题,该文提出了液压激振源的新型自激振动深松方法,设计了液压激振源深松单体。通过建立深松铲力学和运动学模型,确定了液压缸的关键... 针对弹簧激振源的自激振动深松机在土壤阻力差异大的不同地块作业时存在适应性差、自激振动易失效的问题,该文提出了液压激振源的新型自激振动深松方法,设计了液压激振源深松单体。通过建立深松铲力学和运动学模型,确定了液压缸的关键结构参数;设计了压力调节系统,可实现液压缸压力快速调节;利用二次回归通用旋转组合试验方法,以耕深变异系数、牵引力为评价指标,探究了液压缸压力、前进速度、土壤坚实度对液压激振源深松单体作业效果的影响规律;获得了耕深变异系数、牵引力为响应值的回归模型,求解出耕深变异系数、牵引力同时较小时对应的参数组合为液压缸压力3.6 MPa、作业速度1.4 km/h、土壤坚实度1.18 MPa。利用求解出的参数组合对回归模型进行试验验证,获得的耕深变异系数为3.56%,牵引力为1 300.70 kN,优于二次回归通用旋转组合试验结果,证明了回归模型的可靠性。该研究可为自激振动深松机具的研究提供理论参考。 展开更多
关键词 农业机械 振动 试验 深松 液压振源 自激振动
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轧机自激振动诊断和结构动力学修改 被引量:15
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作者 熊诗波 王然风 +2 位作者 梁义维 马维金 熊晓燕 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期147-151,共5页
轧机是计算机控制的复杂机电系统。由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动。轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断。提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分... 轧机是计算机控制的复杂机电系统。由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动。轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断。提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分析与修改的综合方法,从试验与理论上分析了轧机产生自激振动的原因与消除方法。在研究的工程实例中,由辊缝位移传感器安装结构的动力学特性造成辊缝位移信号的响应延迟,引发板厚液压控制系统(AGC)非线性自激振动,从而产生整机持续的剧烈强迫振动。通过结构动力学修改,最大限度地减小位移反馈信号的延迟时间,大幅度地提高了系统的闭环稳定性,消除了正常工作条件(或正常扰动)下的自激振动,从而保证了轧机高效、稳定地工作。 展开更多
关键词 自激振动 系统辨识 时间延迟 模型结构 结构动力学
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基于大涡模拟静压气体推力轴承微幅自激振动特性分析 被引量:20
15
作者 李运堂 蔺应晓 +1 位作者 朱红霞 孙在 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期56-62,共7页
为揭示静压气体推力轴承微幅自激振动的内在机理,采用大涡模拟(Large eddy simulation,LES)分析小孔节流静压气体轴承内气体流动特性。发现在节流孔出口附近的湍流区域内气体产生极其复杂的漩涡,气体压力和流速自漩涡中心向边缘逐渐变化... 为揭示静压气体推力轴承微幅自激振动的内在机理,采用大涡模拟(Large eddy simulation,LES)分析小孔节流静压气体轴承内气体流动特性。发现在节流孔出口附近的湍流区域内气体产生极其复杂的漩涡,气体压力和流速自漩涡中心向边缘逐渐变化,随着气体的流动漩涡不断产生和破裂,造成气膜内气体压力波动,导致承载能力快速改变,引起轴承产生微幅自激振动。通过k-ε模型验证大涡模拟计算结果的准确性。同时,对比环面节流与小孔节流静压气体轴承内气体压力波动的幅值,证明漩涡是导致静压气体轴承产生自激振动的直接原因。计算结果还表明,随着气膜厚度的增加,流场内气体压力波动的幅值先增大后减小,在超精密静压气体轴承设计时,应避免最大压力波动时的气膜厚度接近最大刚度时的气膜厚度,使轴承具有最佳刚度的同时,自激振动得到有效抑制。 展开更多
关键词 静压气体轴承 微幅自激振动 大涡模拟 漩涡
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气动先导式电磁阀的自激振动 被引量:24
16
作者 叶奇昉 严诗杰 +1 位作者 陈江平 陈芝久 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期115-121,共7页
电磁阀自激振动将造成气动系统工作不稳定,同时也是系统的主要噪声源之一。为了获得电磁阀在不同工作条件下自激振动特性,对气动先导式电磁阀自激振动进行数值与试验研究。建立电磁阀阀芯振动与流体流动相耦合的动力学模型,模型得到试... 电磁阀自激振动将造成气动系统工作不稳定,同时也是系统的主要噪声源之一。为了获得电磁阀在不同工作条件下自激振动特性,对气动先导式电磁阀自激振动进行数值与试验研究。建立电磁阀阀芯振动与流体流动相耦合的动力学模型,模型得到试验验证。获得不同工作压力、工作流量时电磁阀工作状态,讨论电磁阀结构参数对自激振动的影响。结果表明,当工作压力、工作流量较小时,系统平衡点不稳定,电磁阀在经受任意微小扰动时就将产生"软自激振动"。随着工作压力、工作流量的增加,电磁阀将依次出现软自激振动、硬自激振动、稳定工作三种状态。增加电磁阀阀口直径db、降低阀口直径da、弹簧预压缩量z0和阀芯半锥角α将提高电磁阀的抗扰动能力,扩大电磁阀的稳定工作范围。 展开更多
关键词 动力学模型 自激振动 电磁阀
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具有间隙和带负阻尼的机械系统自激振动理论及应用 被引量:12
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作者 徐业宜 刘钊 +1 位作者 张芷芬 李骊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期13-21,共9页
自激振动理论问题归结为极限环论的研究。几乎所有的学者只针对极限环内含奇点的情况,讨论了极限环的存在性、唯一性、稳定性以及如何产生与消失。从具有间隙的机械系统中提出了一个新的力学模型,它不满足通常的极限环存在性、唯一性... 自激振动理论问题归结为极限环论的研究。几乎所有的学者只针对极限环内含奇点的情况,讨论了极限环的存在性、唯一性、稳定性以及如何产生与消失。从具有间隙的机械系统中提出了一个新的力学模型,它不满足通常的极限环存在性、唯一性和稳定性的条件,称为广义Lienard方程。给出了其极限环存在性、唯一性以及稳定性的证明。数值求解给出了奇线段对极限环影响的一些有兴趣的结果。所得到的结论不仅对轧钢机设计与生产有很大的实际意义,还可以推广到转子轴承系统、擒纵机构等的研究。 展开更多
关键词 机械系统 自激振动 间隙 奇线段 轧钢机
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轮胎非线性自激振动的动力学稳定性分析 被引量:8
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作者 杨宪武 左曙光 +2 位作者 雷镭 吴旭东 董保利 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1251-1254,共4页
考虑轮胎接地摩擦的非线性特性,建立胎面-地面系统的考虑时间延迟的动力学振动模型,以常微分方程稳定性理论和非线性动力学理论为基础,阐明了轮胎的自激振动是一种非线性动力学Hopf分岔后出现的稳定极限环振动现象。通过MATLAB/Simulin... 考虑轮胎接地摩擦的非线性特性,建立胎面-地面系统的考虑时间延迟的动力学振动模型,以常微分方程稳定性理论和非线性动力学理论为基础,阐明了轮胎的自激振动是一种非线性动力学Hopf分岔后出现的稳定极限环振动现象。通过MATLAB/Simulink进行仿真试验,证明了自激振动现象的存在,并且系统在临界车速发生了Hopf分岔,与实际情况一致。 展开更多
关键词 非线性振动 极限环 自激振动 HOPF分岔 稳定性
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带钢冷连轧机自激振动诊断 被引量:9
19
作者 邹家祥 史小路 +2 位作者 孙志辉 徐乐江 何汝迎 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1997年第7期64-68,共5页
带钢冷连轧机高速轧制薄带钢时发生轧机振动,通过动态综合测试、振源分析和工艺润滑试验等手段,找到了引起轧机振动的主要原因,判明了振动属于发散型自激振动。
关键词 冷连轧机 自激振动 带钢 振动诊断
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海冰作用下平台结构自激振动的参数分析与响应的数值计算 被引量:19
20
作者 欧进萍 段忠东 王刚 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期8-17,35,共11页
本文依据Maattanen的自激冰力模型,分析了冰和结构的各种参数对海冰作用下平台结构自激振动的影响;对不同动力特性的导管架平台结构简化模型,进行了海冰作用下结构自激振动响应的数值计算,发现了自激冰力和结构振动的一些... 本文依据Maattanen的自激冰力模型,分析了冰和结构的各种参数对海冰作用下平台结构自激振动的影响;对不同动力特性的导管架平台结构简化模型,进行了海冰作用下结构自激振动响应的数值计算,发现了自激冰力和结构振动的一些特征,为进一步理解冰致平台结构自激振动现象,避免自激振动的产生及采取相应的控制措施提供了有益的结果。 展开更多
关键词 海冰 固定式海洋平台结构 自激振动 参数分析 数值计算
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