摩擦连接的结构非线性动力学研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rette
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为一种重要的紧固式机械连接形式,摩擦连接大量存在于各类飞行器结构以及其它工业产品中。实际上这类连接并不完全紧固,在振动环境下,连接结合面上常常存在着滑移运动,这会对连接子结构间的载荷传递和整体结构的动力学特性产生重要影响。本文所关注的正是在摩擦连接处滑移运动影响下结构的非线性振动问题,主要研究了包含描述摩擦连接的Iwan模型的一系列振动系统,包括振子系统、连续梁以及一类高维自激振动系统的非线性振动问题的求解方法。本论文主要包括以下几方面的内容:当连接模型用离散Iwan模型描述时,相应的振动系统存在分段线性迟滞特点。针对此类非线性系统,提出了系统振动响应的解析求解方法。该方法是在获得线性阶段内运动解析式的基础上,根据位移和速度的连续性条件,依次将振动过程中所历经的线性阶段的参数代入解析式从而获得系统在整个时域上的解。对于含离散Iwan模型的振子系统,通过变量代换,便可将任意线性阶段的运动方程转化为可解析求解的形式。对于含离散Iwan模型描述的迟滞边界的连续梁系统,通过位移变换,便将该分段线性迟滞边界转化为可解析求解的线性边界问题。算例计算结果表明,随着激励量级的增大,在摩擦面滑移影响下,幅频响应表现出共振峰左漂的和阻尼强化等非线性特征,并对悬臂梁模型实施了振动台正弦扫频试验,验证了模型描述以及计算结果的合理性。含无穷数量Jenkins单元的连续Iwan模型,更适合于描述结构摩擦连接面处的微滑移运动。在推导出模型非线性恢复力计算式的基础上,求解了含连续Iwan模型的干摩擦振子系统的非线性振动问题。针对振幅衰减的自由振动,提出了对加/卸载各自对应的半个谐波运动过程进行独立求解的分析方法,并基于谐波平衡法获得了系统响应的解析解;对于系统微滑移下的受迫振动,通过谐波平衡方程求得了系统稳态运动的幅频关系式以及系统阻尼与振幅的非线性关系。对算例的计算结果表明,解析解所得结果与数值解吻合较好,从而验证了方法的有效性。研究了一端存在微滑移的固支梁系统在基础简谐激励下的非线性振动问题。当滑移较小时,将边界处迟滞约束力写成含有小参数的形式。考虑到由Iwan模型描述的迟滞边界条件中显含位移幅值项,将位移项连同其幅值一并展开成小参数的幂级数形式,通过多尺度法,获得了系统主共振下二阶近似解及幅频关系,并基于Lyapunov线性化稳定性理论得到了系统响应的稳定边界。仿真结果显示,当激励幅值、粘性阻尼和约束刚度等参数取值在一定范围内,幅频曲线均会出现不稳定的多值区域。当滑移较大时,对系统方程和边界条件进行了重构,通过一阶谐波解获得了系统的幅频关系,仿真结果表明,由于摩擦阻尼显著影响,幅频曲线中并未出现不稳定域。最后,将Iwan模型引入到一类高维自激振动系统的迟滞非线性环节的描述中。在采用高阶谐波平衡法进行求解系统极限环振荡问题时,针对谐波项数增加而使得谐波平衡方程组的规模成倍扩充从而造成求解困难的问题,提出了在数值求解高阶谐波平衡方程组时,以一阶谐波解所得结果作为对应项初值,高阶谐波项系数初值赋零的初值选取策略。该策略在对微滑移下带外挂的二元机翼系统的极限环振荡问题的求解中得到了验证。
其他文献
反射面天线因其高增益、低旁瓣、高分辨率的特性,广泛应用于远距离通信和高分辨率雷达系统中。随着现代军事的发展,电子对抗和干扰在军事作战系统中受到越来越高的重视。宽频
本院近5年来对101例2-8岁儿童斜视进行氯胺酮麻醉下手术治疗取得良好的效果,现将护理体会报道如下。1临床资料2003-02—2007-01本院采用全身麻醉(氯胺酮静脉麻醉)联合局部麻醉下
如今智能化的发展已然覆盖到社会的各个行业,其中尤以物流行业最为突出,而在大件物流领域因为其承载货品的特殊性,在智能化的发展上,相对滞缓。但2020年由日日顺打造的首个大
新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)患儿因窒息、缺氧导致广泛的糖代谢紊乱,易出现应激性高血糖或低血糖,糖代谢紊乱将进一步加重脑细胞的损害。作者通过对血糖、血皮质醇及胰岛素水平的
本文基于推进剂液滴蒸发过程对压力振荡的动态响应特性可能是液体火箭发动机低频不稳定燃烧的主要激励因素,对液体火箭发动机的低频不稳定燃烧进行了数值仿真、理论分析和试
制备盐酸怪卡地平贴剂,利用改良Franz扩散池,进行离体皮肤渗透实验,通过改变皮肤状态,研究其释药机理。结果:表明盐酸尼卡地平贴剂中药物的渗 透可用Higuchi方程来表达,其去除角质层皮肤对药物
通过对灵地乡农业结构的调查,提出一些针对性意见和所应该采取的措施.
基于波特的价值链理论得到了天然气产业价值链模型,从天然气勘探、开发、处理与加工、储运与管网建设、销售与服务以及辅助活动这6个环节分析了对四川天然气产业竞争力的影响
木材具有多层次、纤维状胞管结构和各向异性等结构特征,正是这种高气孔率结构特征造就了木材较好的刚性、强度和韧性.以可再生资源木材等木质材料为基础模板,借助物理的、化
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield