【摘 要】
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振动是转子系统转动中不可避免的现象,剧烈的振动将引发严重破坏,危及旋转机械的健康运行,进而阻碍国民经济的生产生活。但一直困扰的问题是转子系统在共振时的失稳以及进而产生的一系列的故障与失效。吸振器作为一种常见的降低共振的结构,虽然可以减轻破坏,但其自身存在诸多缺陷,如被动吸振器有效吸振频带窄;主动吸振器结构复杂,可靠性低。故这两种传统的应用到转子系统进行振动抑制的吸振器逐渐被摒弃。综合以上背景与问题
【基金项目】
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国家自然科学基金（51475085）；
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振动是转子系统转动中不可避免的现象,剧烈的振动将引发严重破坏,危及旋转机械的健康运行,进而阻碍国民经济的生产生活。但一直困扰的问题是转子系统在共振时的失稳以及进而产生的一系列的故障与失效。吸振器作为一种常见的降低共振的结构,虽然可以减轻破坏,但其自身存在诸多缺陷,如被动吸振器有效吸振频带窄;主动吸振器结构复杂,可靠性低。故这两种传统的应用到转子系统进行振动抑制的吸振器逐渐被摒弃。综合以上背景与问题,本课题提出了分段线性NES的概念,将分段线性NES应用于转子系统做抑振分析,提供更加优异的抑振装置的结构设计、仿真分析和试验验证。本文主要的研究内容如下:（1）提出了一种用分段线性刚度拟合非线性立方刚度的拟合设计法;设计了两种用于单自由度主系统抑振的分段线性NES。由对比确定出了转子-NES系统选用的分段线性NES,但是需要将其三维化。（2）设计了三种用于转子系统抑振的分段线性NES;分析了弹性杆的固有特性;建立了三种转子-NES系统的动力学方程;在分析各向同性转子系统的抑振时,轴承式NES抑制稳态共振的效果最好,接地式NES抑制瞬态冲击的效果最佳;进行了 NES的宽频抑振能力分析和与线性吸振器抑振能力的对比分析;最后用轴承式NES对各向异性转子系统的稳态振动进行了抑振分析,也与线性吸振器的抑振能力进行了对比分析。（3）分析了轴承式NES的参数和转子系统的参数;并做了耦合系统抑振的参数分析;还做了 NES安装位置的抑振分析,综合分析知,NES安装在转子轴的不同节点上时,对转子系统稳态共振抑制效果的差异性不大,NES的自适应性是主要原因。（4）搭建了各向同性转子系统和轴承式NES耦合系统的试验台;通过试验验证了转子系统在附加不同参数NES时的减振情况以及NES的宽频抑振情况,这部分操作是从频域分析和时域分析两个方面入手;综合分析试验内容和试验结果,比较验证了上两章仿真分析的正确性。
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