振动钻削微小孔中钻头寿命与振动参数的二次回归试验研究

本文采用正交组合设计的试验方法，对振动钻削微小孔加工中钻头寿命与轴向振动参数之间的非线性关系进行了二次回归试验，得到了最优回归方程。用回归方程给出的最佳振动参数钻孔，钻头寿命提高了９６．３％     

非线性转子-密封系统1∶2亚谐共振分岔研究

研究了转子-密封系统在气流激振力作用下的低频振动——1∶2亚谐共振现象．利用流体计算动力学（CFD）方法对转子-密封系统进行了流场模拟计算,辨识出适用于气流流场的Muszynska模型参数,并建立了转子-密封系统动力学方程．采用多尺度方法将系统进行3次截断,并得到系统响应．采用奇异性理论研究了系统的1∶2亚谐共振,进一步得到系统亚谐共振的分岔方程和转迁集,根据转迁集给出了在不同奇异性参数空间内的分岔图．同时,由分岔方程得到了亚谐共振非零解存在的条件．其分析结果对抑制转子-密封系统的亚谐振动有重要的工程意义．     

磁场中旋转运动圆环板主共振分岔及混沌研究

研究了磁场中旋转运动圆环板的磁弹性主共振及分岔、混沌问题.通过Hamilton(哈密顿)原理推得磁场中旋转运动圆环板的横向振动方程,并采用Bessel(贝塞尔)函数作为振型函数进行Galerkin(伽辽金)积分,得到磁场中旋转运动圆环板的无量纲非线性振动常微分方程.利用多尺度法展开,得到静态分岔方程、对应的转迁集与分岔图,以及物理参数作为分岔控制参数时的分岔图.利用Mel’nikov(梅利尼科夫)方法,对系统混沌特性进行研究,得到外边夹支内边自由边界条件下异宿轨破裂的条件;通过数值计算,得到外激振力幅值作为分岔控制参数时系统的分岔图与指定参数条件下系统响应图.结果表明,磁场扼制多值现象的产生;激振频率、转速、磁感应强度越小,激振力幅值越大,系统的异宿轨越容易发生破裂,从而引发混沌或概周期运动.     

汽轮机调节级的气流激振力分析

从流体动力学出发,应用动量定理研究汽轮机调节级叶片由于间隙引起的气流激振力问题,综合考虑了叶片及喷嘴的各项设计参数并应用理论分析的方法首次导出了汽轮机调节级叶片由于间隙引起的气流激振力的计算公式,并分析了调节级在各工况的激振力.     

泉水拱坝的振动测量与分析

本文以我国泉水双曲薄拱坝为实例,以人工激振、泄流振动、天然脉动等三种不同测振条件得到了拱坝-地基-库水系统的自振频率。理论计算结果与上述测量结果符合良好,表明理论模型与材料参数的选择基本符合客观实际。另一方面,本文对地基与坝体的动力耦合作用问题的某些方面作了初步的测量分析与讨论。     

带人工雨线的拉索在风激励下的响应

通过在风洞中对一具有可调动力特性、雨线位置和风向角的带人工雨线的拉索模型进行了试验,研究了拉索的风雨激振特性.试验结果和其他研究人员的结果进行了仔细对比,得到了一些新的结论,澄清了过去的一些模糊认识.结果表明,带人工雨线的水平索在风向为零时的响应可以用Den Hartog驰振机制来解释,而风向不为零时,拉索表现为限速振动或限速和驰振的混合型振动.     

弹流润滑条件下表面形貌对摩擦噪声的影响

研究了弹流润滑状态下表面形貌对摩擦噪声的影响.通过激光微加工方法在金属圆盘试件表面上制造了两种沟槽型织构表面形貌,在双盘摩擦磨损试验机上对不同表面形貌进行了摩擦噪声和摩擦特性试验,分析了线接触弹流润滑条件下不同工况和表面形貌影响摩擦噪声的机理,并结合有限元分析对结论加以验证.结果表明:载荷和转速的变化对线接触摩擦噪声有明显影响,由于线接触副工作在部分膜弹流润滑状态下,所以摩擦噪声的特性与干摩擦时类似,摩擦因数较大的表面会辐射出更强的摩擦噪声;特定结构的表面形貌能改善表面润滑特性,有效降低摩擦噪声声压级,沟槽型织构的存在可以打断接触区域应力分布,减轻接触面微凸体碰撞作用,从而降低了表面自激振动,同时合适的表面形貌结构也有利于润滑油膜的形成,减小了系统的摩擦能量,达到降低摩擦噪声的效果.     

参数振动受迫响应的三角级数解

基于调制反馈方法,对参数周期与激励力周期不相同情况下,研究其参数系统受迫振动响应三角级数解．采用谐波的线性组合形式从数学上表达受迫振动响应解,然后通过运用谐波平衡,将参数振动方程转化成无限阶线性代数方程组,解出其谐波的系数．上述方法的特点在于:1） 用三角级数来表达振动受迫响应,十分便于参数振动的频域分析,剖析受迫响应性质;2） 从解的表达可直接推出组合谐波共振条件; 3） 采用标准的Runge Kutta算法得到的相图证实上述方法结果的精确性．研究结果表明:该方法适用于参数振动完整受迫响应解的数学表达与分析．     

强非线性多自由度动力系统主共振同伦分析法研究

应用同伦分析方法(HAM)解决强非线性多自由度系统在谐波激振力下的主共振问题．同伦分析方法的有效性独立于所考虑的方程中是否含有的小参数．同伦分析方法提供了一个简单的方法,通过一个辅助参数h-来调节和控制级数解的收敛区域．两个具体算例表明,同伦分析方法得出的结果与修正Linstedt-Poincaré法、增量谐波平衡法的解决方案得出的结果相吻合．     

薄板声辐射特性的数值模拟与分析

基于MATLAB工程软件,研究了薄板结构在简谐激振力下的表面声压分布状况,分析了激振频率、激振位置、薄板尺寸以及薄板阻尼等因素对薄板表面声压级的影响以及规律。研究表明,激振位置对于薄板的表面声压级响应影响较小,而阻尼对于响应的影响较大,且这种影响在激振频率较高时比较明显。     

隧洞进口平板门边缘漏水激振的研究——Naudascher振动模型

应用水力学和线性系统理论对问题进行分析,得出发生激振的临界条件式。就平移和旋转振型、有调压井和无调压井作示例计算,得到临界稳定曲线。解释了小缝隙漏水时更容易发生激振,与实际经验一致。计算了特征方程的根,获得振动频率和增长或衰减系数。     

轴对称饱和地基竖向振动分析

基于Biot动力固结方程,考虑了土体和水体的惯性力以及水土之间的耦合作用,采用Laplace-Hankel积分变换求解耦联合方程组,得到动荷载下饱和地基振动问题的解答．根据下边界为不透水基岩的边界条件,获得了地基表面作用圆形轴对称任意荷载时土层应力、位移等的一般积分形式解．研究表明,激振频率对饱和地基的竖向振动有很大影响,地基表面的竖向位移与施加荷载之间存在相位差．此外,动力渗透系数在荷载施加的初期对结果有较大影响,随着荷载趋于稳定,其影响变得很小．     

两个垂直圆柱在水波中的水动力相互作用

基于线性势流理论研究了两个垂直圆柱在水波中的水动力相互作用．两个圆柱中的一个固定在底部，另一个铰接在底部且可以在入射波方向以小振幅振动．本文研究了绕射波和辐射波，运用加法定理得到了每个圆柱表面速度势的简单的解析表达式，用级数形式显式表示了圆柱上的波浪激励力和力矩及振动圆柱的附加质量和辐射阻尼系数．级数的系数由代数方程组的解决定．给出了一些数值例子以说明诸如间距、圆柱的相对大小、入射角等各种参数对一阶力、定常二阶力、附加质量和辐射阻尼系数以及振动圆柱的响应等的影响．     

Lagrange-Maxwell方程与发电机组磁饱和参数共振

推广了Lagrange-Maxwell方程,使之适用于分析发电机组磁饱和振动问题．应用机电分析动力学方法和电机学理论,找到了考虑磁饱和时发电机气隙磁场能,建立了发电机组电磁激发振动的非线性常微分方程组．发现在磁饱和状态下发电机电磁干扰力包括倍频参数激励成分．应用平均法求得系统主参数共振时的解,分析了发电机组电磁参数对共振特性的影响,揭示了一些新现象．     

层状横观各向同性饱和地基上圆板的非轴对称振动

研究了层状横观各向同性饱和地基上弹性圆板的非轴对称振动问题．首先,通过方位角的Fourier变换,将圆柱坐标系下横观各向同性饱和土的三维动力方程转化为一阶常微分方程组,基于径向Hankel变换,建立问题的状态方程,求解状态方程后得到传递矩阵;其次,利用传递矩阵,结合层状饱和地基的边界条件、排水条件及层间接触和连续条件,给出了任意简谐激振力作用下层状横观各向同性饱和地基动力响应的通解;然后,按混合边值问题建立层状饱和地基上弹性圆板非轴对称振动的对偶积分方程,并将对偶积分方程化为易于数值计算的第二类Fredholm积分方程,并给出了算例．     

二次回归正交组合设计回归计算与统计检验软件设计

本文用ＢＡＳＩＣ语言编制了在ＩＢＭ—ＰＣ及其兼容机上运行的二次回归正交组合设计试验的回归计算及统计检验软件．运行本软件时，只需输入试验因素个数，中心试验点重复试验次数和每个试验点的试验结果，就能迅速得到所有回归系数和统计检验的各种参数值，解决了这一优良的试验设计方法所存在的计算繁冗和容易出错的问题．     

水平振动下桩基的非线性动力学特性

将桩-土系统看成一个嵌入桩基的粘弹性半空间,利用连续介质力学的方法,在空间柱坐标系中建立了非线性桩-土相互作用的数学模型——桩土耦合的非线性边值问题．在频率域内研究了水平振动下桩基的非线性动力学特性,考察了轴力对桩基非线性动力学特性的影响．研究了多种参数对桩基动力学特性的影响,特别是轴力对桩基刚度的影响A·D2结果表明:在轴力作用下桩基可能丧失承载能力．因此,研究桩基水平振动的力学行为时,必须考察轴力的影响．     

有线性阻尼和变长度的单摆

应用多尺度法和势能逼近法研究有线性阻尼和变长度的单摆．通过摩擦因数与摆长慢变参数阶的比较,详细讨论了3种不同的情况并得到振幅、频率和解的渐近分析表达式．势能逼近法的应用使结果对大幅振动也有效．当摩擦因数不是很小时,修正的多尺度法用于得到更精确的首次近似解．与数值结果的比较表明本文的方法是有效的．     

应用多刚体离散化方法对梁的动力屈曲和后屈曲分析

基于梁的多刚体离散化模型（有限段模型）,建立了梁的链式多刚体-铰链-弹簧系统模型,利用坐标变换方法建立了相应的非线性多自由度系统的参数振动方程,并利用约束参数法对所得到的多度系统的Mathieu-Hill方程进行了梁的动力屈曲分析,得到系统的参数共振域．因为所用的离散化模型与动力方程对梁的变形并无限制,所以可以用所得到的数学模型在其失稳域对梁的动力后屈曲进行数值仿真分析．通过实例的数值仿真,证明了这种梁的参数振动模型与分析方法的正确性．     

非线性梁结构的参数振动稳定性及其主动控制

采用压电材料研究了参数激励非线性梁结构的运动稳定性及其主动控制,通过速度反馈控制算法获得主动阻尼,利用Hamilton原理建立含阻尼的立方非线性运动方程,采用多尺度方法求解运动方程获得稳定性区域．通过数值算例,分析了控制增益、外激振力幅值等因素对稳定性区域和幅频曲线特性的影响．分析表明:控制增益增大,结构所能承受的轴向力也增大,在一定范围内结构的主动阻尼比也增加;随着控制增益的增大,响应幅值逐渐降低,但所需的控制电压存在峰值点．