齿轮系统间隙非线性振动研究综述

本文较为详细地评述了近２０年来齿是隙非弛性动力学拓研究。文中分别从数学及力学模型求解方法、动态特性等方面介绍了关于“振一冲”问题、齿轮传动系统和汽车变速等研究的理论与方法，并提出了应进一步深入研究的几个问题。     

含慢变参数的非线性振动系统的振动特性

慢变参数的振动系统一类典型的非线性系统，工程上的许多振动都于这一类，由于慢变系统的质量、刚度、干扰力等参数是随机时间缓慢的，另一般的参变系统有本质的不同，因此需根据咖以研究。本文讨论了慢变系统的分析方法。同时结合提升机罐笼与钢丝强组成的系统和慢变刚度的转子系统对自汉的和非自治的慢变系统的的夺动特性进行了研究，提出育夺区时的振幅的具体方法。     

单自由度非线性随机参数振动系统的可靠性灵敏度分析

较好地解决了单自由度非线性随机参数振动系统的可靠性灵敏度问题.应用四阶矩技术和Edgeworth级数把未知的响应和状态函数的概率分布展开成标准的正态分布的表达式,进而确定了系统的可靠度和可靠性灵敏度,并放松了随机参数的分布概型和激励类型.     

非线性单自由度振动系统物理参数的两种辨识方法

本文讨论两种辨识非一单自由度振动系统物理参数的方法，基于描述函数概念的特参数法和由系统时域输入输出信息辨识系统参数的直接时域法。将这两种方法应用于几类非线性背地里自由度振动系统物理参数辨识，并进行了计算机仿真及直接时域法的实验。结果证明了这两种方法的有效性，还提出了对等 参数法的一种改进措施，将 成会考虑在内，以提高辨识精度。     

强非线性振动系统的渐近解法

本文推广文[1]中方法于求解广泛一类强非线性振动系统,导出了适于近似定性分析和定量计算的简便公式。作为例子研究了修正的Vander Pol振子,最后给出数字Poincaré映射结果,从近似定性分析和定量计算两方面证明了本文求得的方法的有效性。     

橡胶隔振系统非线性振动参数识别与特性研究

建立单自由度非线性系统基础激励正弦扫描试验的数学模型,并针对多项式非线性阻尼与多项式非线性弹簧并联的橡胶隔振系统求解了数学模型.进而在此框架下通过正弦扫描振动试验,采用共振峰值法识别了橡胶隔振器的非线性阻尼与刚度系数,研究了不同振动量级下小型橡胶隔振器的振动特性.     

拱型结构在参、强激励下的非线性振动分析

利用数值解析法研究了拱型结构在参数激励与强迫激励联合作用下的非线性振动特性。得到了轴向力与固有频率的关系及轴向力对发生主共振,１／２亚谱共振的影响,由于１／２亚谐共振是高频激振低频响应,是最危险区域,应得到足够的重视,为工程设计提供了可靠的理论依据。     

飞行器非线性振动试验与模型修正研究进展

面向质量更轻、承载能力更强,柔性变形更大的先进飞行器,首先对其地面振动试验及使役过程中观察到的非线性振动现象进行梳理,归纳出两类典型的非线性结构模型-局部非线性结构和分布式非线性结构,对其基本概念进行了阐述.随后,从频响函数试验、纯模态试验、自由衰减试验等技术路径总结了非线性振动试验方法的研究进展.最后,根据两类非线性结构动力学方程的特点分别归纳了与之相适应的有限元模型修正流程及关键辨识方法,展望了发展趋势并给出研究建议.有望为未来飞行器非线性振动试验与精准建模提供有益参考.     

非线性振动系统动力学行为的实验研究

本文综述了非线性振动系统动力学行为的实验研究,详细叙述了机械模型实验,实验数据的分析与处理,并对今后发展趋势作了述评．     

大跨度斜拉桥非线性振动模型与理论研究进展

斜拉桥的非线性动力学问题一直都是力学、结构和桥梁领域的研究热点.随着新材料(如碳纤维增强聚合物索)和新施工工艺的发展,斜拉桥的跨越能力不断得到提高,从而在桥梁建设中更具有竞争力.然而,斜拉桥跨度的增大和新材料的应用使结构变得更轻和更柔,使结构的非线性振动问题比以往更为突出,可能危及桥梁安全.基于课题组近年来对斜拉桥非线性动力学的研究,围绕大跨度斜拉桥的非线性建模理论及动力学问题,较为详细地评述近十年来国内外的研究进展情况.主要从斜拉索非线性动力学模型、梁的非线性动力学模型、索-梁组合结构的非线性动力学模型、斜拉桥整体非线性动力学模型与理论、以及斜拉桥的非线性振动实验等几个方面对斜拉桥非线性建模方法、力学模型、数学模型、求解方法及相应研究成果进行评述和讨论.研究结果表明,斜拉桥由于多柔性索和大跨度梁的耦合问题,以及环境载荷的复杂性,导致其具有丰富的非线性动力学行为.同时由于高维非线性系统求解方法的欠缺,整体斜拉桥非线性动力学行为又相当复杂,深入研究面临很大困难.最后,基于未来斜拉桥的发展趋势和可能面临的突出问题,对斜拉桥非线性振动问题今后的发展方向进行了探讨和展望.     

The resonances of parametric vibration with forced vibration of the stator system of hydroelectric-generator stimulated by electromagnetism

The resonances of parametric vibration with forced vibration is analyzed, the bifurcation equation of the system is obtained and the singularity analysis is made. Some of the laws and phenomena are revealed. The transition variety and bifurcation diagram of the physical parametric plane are given. The results can be used in engineering. Supported by National Natural Science Foundation and Doctoral Programme Foundation of Institution of Higher Education of China.     

水轮发电机定子系统电磁激发参强联合共振

分析了水轮发电机定子系统的参、强联合共振,求得了稳态响应的分岔方程,进行了奇异性分析,揭示了一些新的规律和现象。给出了物理参数平面上的转迁集与分岔图,便于工程实际参考使用本文的分析结果。     

轴向运动弦线的纵向振动及其控制

综述轴向运动弦线纵向振动及其控制问题的研究进展.多种工程系统如动力传送带、磁带、纸带、纺织纤维、带锯、空中缆车索道等均涉及轴向运动弦线的纵向振动.对线性模型而言,除早期结果外,总结了运动弦线的模态分析、具有复杂约束和耦合的运动弦线振动和运动弦线参数振动的近期研究.对非线性模型而言,提出了轴向运动弦线大幅纵向振动的运动微分方程,概述了离散化和直接近似解析分析、用黏弹性材料模型化阻尼机制和动力传输系统的耦合振动研究的新进展.讨论了轴向运动弦线振动主动控制的研究现状,包括能控性和能观性,控制分析的频域方法和能量方法,振动的自适应控制和非线性振动的控制.最后指出该研究方向今后需要研究的若干重要问题,包括运动弦线的非线性动力学行为、黏弹性运动弦线的振动、含运动弦线的混杂系统的控制和轴向运动弦线非线性振动的控制.     

参强联合作用非线性结构动力学实验建模

搭建以L 型梁为实验研究对象的参强联合作用多自由度非线性振动实验系统, 将增量谐波平衡非线性识别理论运用到实验建模方法中, 建立了L 型梁的动力学控制方程. 通过对不同激励频率和不同响应情况下的数值模拟与实验数据的比较, 验证了基于增量谐波平衡识别的实验建模方法对多自由度参强联合作用非线性动力学结构的有效性, 以及动力学控制方程的普适性.     

Dynamics of a Gear System with Faults in Meshing Stiffness

Gear box dynamics is characterised by a periodically changing stiffness. In real gear systems, a backlash also exists that can lead to a loss in contact between the teeth. Due to this loss of contact the gear has piecewise linear stiffness characteristics, and the gears can vibrate regularly and chaotically. In this paper we examine the effect of tooth shape imperfections and defects. Using standard methods for nonlinear systems we examine the dynamics of gear systems with various faults in meshing stiffness.     

Nonlinear normal modes and their superposition in a two degrees of freedom asymmetric system with cubic nonlinearities

This paper investigates nonlinear normal modes and their superposition in a two degrees of freedom asymmetric system with cubic nonlinearities for all nonsingular conditions, based on the invariant subspace in nonlinear normal modes for the nonlinear equations of motion. The focus of attention is to consider relation between the validity of superposition and the static bifurcation of modal dynamics. The numerical results show that the validity has something to do not only with its local restriction, but also with the static bifurcation of modal dynamics. Project Supported by the National Natural Science Foundation and PSF of China     

Nonstationary Vibrations of a String with Time-Varying Length and a Mass-Spring Attached at the Lower End

The purpose of this paper is to study the nonstationary vibration of a string with time-varying length and a mass-spring system attached at the lower end. The string is hung vertically and excited sinusoidally by a horizontal displacement at its upper end. The mass is supported by a guide spring horizontally and has two-degrees-of-freedom, vertical and horizontal. It is shown analytically that axial velocity of the string influences the peak amplitude of the string vibration at the passage through resonances. Moreover, it is shown numerically that the amplitudes of both the string and the mass vibrations depend on the sign of the axial velocity, when the natural frequency of the mass-spring system is close to the frequency of the excitation. The above two theoretical results are confirmed experimentally with a simple experimental setup.     

一类二自由度非线性能量阱系统的减振性能分析

研究了包含一类新型二自由度非线性能量阱的机械振动系统.建立非线性系统的运动微分方程,用泰勒级数展开近似表达二级振子所受到的非线性力.运用数值方法对该非线性能量阱的减振性能进行分析.从其结构参数以及初始能量的角度出发,研究其发生靶向能量传递的条件.结果表明:该非线性能量阱可以有效降低主结构的能量,其振动抑制效果明显优于单...     

分布式运动约束下悬臂输液管的参数共振研究

输液管道结构在航空、航天、机械、海洋、水利和核电等工程领域都有广泛应用,其稳定性、振动与安全评估备受关注.针对具有分布式运动约束悬臂输液管的非线性动力学模型,分别采用立方非线性弹簧和修正三线性弹簧来模拟运动约束的作用力,研究了管道在脉动内流激励下的参数共振行为.首先,从输液管系统的非线性控制方程出发,利用Galerkin方法进行离散化;然后,由Floquet理论得出线性系统在失稳前两个不同平均流速下脉动幅值和脉动频率变化时的共振参数区域;最后,考虑系统的几何非线性项和分布式非线性运动约束力的影响,求解了管道的非线性动力学响应,讨论了非线性项及运动约束力对管道参数共振行为的影响.研究结果表明,系统非线性共振响应的参数区域与线性系统的共振参数区域是一致的,分布式运动约束力对发生参数共振时管道的位移响应有显著影响;立方非线性弹簧和修正三线性弹簧模型所预测的分岔路径存有较大差异,但都可诱发管道在一定的参数激励下出现混沌运动.