一、考虑非对称效应的非线性结构超谐共振与亚谐共振（论文文献综述）
周兴华[1]（2021）在《具有非对称刚度和阻尼特性的准零刚度隔振器技术研究》文中研究表明机械系统及其工作环境当中存在着大量的有害振动,它们会影响精密仪器的性能,降低工程机械驾驶员和车辆乘客的乘坐舒适性,破坏军事装备的隐蔽性。因此,对机械系统进行振动控制,消除有害振动十分必要。在受振物体与振源之间安装隔振器是一种行之有效的振动控制方法。传统的线性隔振器结构简单,应用广泛,然而却面临着有限位移变形下高负载能力（要求高刚度）与低频隔振（要求低刚度）之间的矛盾,难以满足高隔振性能要求,而具有高静刚度和低动刚度特性的非线性准零刚度隔振器,以其良好的承载能力和低频隔振性能被广泛研究。本文结合国家重点研发计划项目“高机动应急救援车辆（含消防车辆）专用底盘及悬挂关键技术研究”（项目编号2016YFC0802902）,为提高隔振器性能,创新设计了一种具有非对称刚度和阻尼特性的被动准零刚度隔振器（以下简称:非对称准零刚度隔振器）,并对其静、动力学特性和隔振性能进行了系统研究。主要工作内容及结论如下:（1）非对称准零刚度隔振器结构设计及静力学特性研究。基于正负刚度机构并联设计策略,设计了一种新型的非对称准零刚度隔振器。考虑结构的几何非线性,建立了隔振器的静力学模型,得出了隔振器负载力与自身位移变形之间的显式函数关系。分析负刚度机构的静力学特性,得出了三个关键结构参数（悬臂板簧与水平导向机构之间的距离、L形杠杆长臂长度和短臂长度）之间的关系对负刚度机构静态特性的影响规律,为负刚度机构的参数设计提供参考。隔振器静态特性分析结果表明,本设计隔振器的负刚度机构在零刚度点附近的承载能力大于正刚度弹簧,该特性有助于提高隔振器在小位移变形下的静态支撑能力。与相应（相同位移变形下,具有相同承载力）线性隔振器和三弹簧准零刚度隔振器相比,本设计隔振器具有更宽的低刚度位移区间,静力学特性更优。（2）非对称准零刚度隔振器动力学特性研究。将隔振器的非线性阻尼力等效为线性粘性阻尼力,建立了在力激励和基础位移激励作用下的隔振器动力学模型。采用谐波平衡法求解了隔振器的主谐波共振响应,采用弗洛凯理论分析了响应的稳定性,并采用四阶龙格库塔数值解法验证了解析解的准确性。分析了在力激励和基础位移激励作用下,隔振器的主谐波共振响应、次谐波共振响应和振动传递率特性,得出了激励幅值和阻尼因子对隔振器响应特性的影响规律。对比分析了本设计隔振器与相应线性隔振器和三弹簧准零刚度隔振器的隔振性能,结果表明:1)在力激励作用下,本设计隔振器具有更低的隔振频率和峰值传递率,在共振区响应较三弹簧隔振器更加稳定,但是在越过共振频率之后,本设计隔振器的力传递率高于三弹簧隔振器;2)在基础位移激励作用下,本设计隔振器具有更低的隔振频率和峰值传递率,稳定性明显优于三弹簧准零刚度隔振器。（3）非对称准零刚度隔振器非线性库伦摩擦阻尼特性研究。考虑隔振器内部各运动副的库伦摩擦等本征非线性和结构的几何非线性,建立了隔振器的非线性库伦摩擦阻尼力模型。分析了隔振器的主要结构参数对其摩擦阻尼特性的影响,并分析了在力激励和基础位移激励作用下,隔振器的非线性库伦摩擦力对其幅频响应特性和隔振性能的影响。结果表明:1)在力激励作用下,库伦摩擦因子（8）的增大会降低共振频率区间内的力传递率,增大隔振频率区间的力传递率,使隔振器的共振频率降低,隔振频率区间增大;2在基础位移激励作用下,库伦摩擦力使隔振器在低频区出现刚性运动,即负载与基础位移激励同步运动,增大库伦摩擦因子（8）会增大刚性运动发生的频率区间,降低共振频率区间内的绝对位移传递率,甚至会抑制或消除共振现象的发生,使隔振频率区间内的绝对位移传递率增大。（4）载荷偏差情况下,非对称准零刚度隔振器动力学特性研究。建立了考虑载荷偏差的隔振器动力学模型。分析了在力激励和基础位移激励作用下,处于欠载状态的隔振器主共振响应特性和隔振性能。结果表明:欠载状态下,增大位移偏移量的绝对值,可以使隔振器特性由额定负载下的硬刚度响应特性逐渐变为软硬刚度特性兼具和刚度渐软特性,同时使隔振器的共振频率增大,隔振频率区间变窄,共振及以上频率区间的力和位移传递率均增大。（5）非对称准零刚度隔振器样机设计及实验研究。设计制造了非对称准零刚度隔振器的物理样机,并对样机进行静力实验、锤击实验和谐波激励实验。结果表明:1建立的静力学模型能够反映隔振器的静态特性;2)隔振器样机结构内部存在较大的库伦摩擦阻尼;3)锤击激励作用下,隔振效果较好;4)谐波位移激励作用下,设计样机相较于对应线性隔振器具有更低的起始隔振频率和振动传递率,隔振性能更优。
丛云跃[2]（2020）在《基于索—梁/浅拱模型斜拉桥的非线性振动研究》文中指出斜拉桥是由桥塔、桥面梁和斜拉索构成的组合结构,具有良好的受力体系、成熟的施工技术、较好的经济性能以及优美的面内构型等优点,因此被广泛应用,在世界桥梁工程中占据重要地位。为了实现大跨径,工程中逐步采用一些轻质高强的新材料用于拉索和桥面梁的设计,使得桥梁整体刚度较小,形成柔性体系,但在车辆荷载和风等环境荷载作用下,桥面梁和拉索易产生内共振,进而导致大幅振动,威胁行车和桥梁安全。目前国内外对斜拉桥理论模型的研究主要为索模型和由单索和单梁构成的索-梁组合模型,对更复杂的多索-桥面梁组合模型的研究较少,振动中不同拉索之间以及拉索和桥面梁之间的非线性动力学行为尚不明确,桥面梁的几何非线性影响未被考虑。为弥补不足,本文从五个方面开展研究工作:（1）以拉索和梁的经典振动理论为基础,结合索和梁之间的耦合条件,建立多索-梁模型的面内面外运动控制方程,得到面内面外振动各阶频率和模态的解析式,并对索力、拉索倾角、索梁质量比和刚度比等重要结构参数进行分析,观察到相邻频率间具有Veering现象,以及系统的整体模态、局部模态和混合模态的产生受到索梁的质量比和刚度比的影响。（2）基于平稳变分方法（The Stationary Functional Method）,推导了多索-梁模型的单自由度面内运动微分方程,利用多尺度摄动方法,求解运动方程的近似解析解,对单频和双频外激励下的动力学响应进行分析,并通过频率响应、幅值响应、相位图、时程曲线和功率谱等探究系统的响应特性。结果表明,系统的频率响应呈现硬弹簧特性,主要受拉索垂度和拉伸引起的二次和三次非线性的影响。（3）引入桥面梁的初始几何非线性,基于索和浅拱的经典动力学运动方程,结合拉索与浅拱之间的耦合边界条件,建立多索-浅拱面内自由振动模型,求得面内振动的特征方程,计算得到各阶频率和模态的解析式,并对浅拱矢高、拉索倾角、拉索材质等进行参数分析。结果表明,在某一范围内增大浅拱的矢高仅能增大某一阶模态的频率,而对其他各阶频率几乎不产生影响。（4）基于索和浅拱的面内运动控制方程,利用伽辽金方法得到系统的常微分运动方程,分别考虑浅拱承受外激励、拉索承受外激励和拉索承受边界激励三种荷载工况。运用多尺度摄动方法求得在拉索-浅拱-拉索发生1:1:1和2:1:2等内共振时的调谐方程,分析频率响应曲线、幅值响应曲线、相位图、分岔图和时程曲线等系统的非线性动力学行为。结果表明:浅拱的频率响应总是软弹簧特性,而拉索可为软弹簧或硬弹簧特性;浅拱和拉索在鞍结分岔点可发生反向跳跃现象,浅拱响应增大的同时拉索的响应减小,反之亦然;拉索的响应随着外激励幅值的增大出现减小的现象,揭示出动力学行为具有复杂性。（5）研究了在浅拱承受双频激励作用下,双索-浅拱模型的面内动力学响应,以伽辽金积分离散为常微分运动方程,并利用多尺度方法求解得到近似解析解。分别考虑主共振和1/3阶次谐共振、主共振和1/2阶次谐共振以及主共振和3阶超谐共振三种不同的同步外激励共振作用,探究系统的面内非线性动力学行为。结果表明,外激励主共振时,附加一个1/2阶或1/3阶次谐共振激励或3阶超谐共振激励能增加或减小浅拱的稳态幅值响应,这取决于外激励的外调谐参数,也即外激励的频率,但是几乎不对拉索的响应幅值和相位产生影响。
刘春霞[3]（2020）在《微/纳机电系统稳定性分析与时滞反馈控制研究》文中研究指明微/纳机电系统由于自身的小尺度和小阻尼特性,极易进入非线性振动状态,具有丰富的非线性动力学行为,例如跳跃、滞后、非线性软/硬特性、分岔与混沌等。因此,开展微/纳机电系统综合性能的研究工作对深入探讨机电系统的振动机理、合理指导机电系统的优化设计、提出可靠的机电系统振动控制措施具有重要的理论探索价值和工程应用前景。本文将时滞反馈控制方法应用到几类微/纳机电系统中,研究了反馈增益系数和时滞量对这些非线性系统振动特性的影响。其主要内容及研究成果如下:（1）系统讨论了高次非线性质量块-微悬臂梁耦合系统在时滞控制下的主/次共振幅频响应特性。利用多尺度法获得了时滞控制下系统发生超谐波和亚谐波共振的条件,给出了受控系统最优时滞值及控制参数的优化方法。研究发现,对于亚谐波情况,时滞控制参数仅仅改变了系统幅频曲线的临界点或振动位置;对于主共振和超谐波情况,时滞控制参数减弱了系统的振幅、硬化特性、多值区域,增强了系统的稳定性。（2）创新性地研究了速度时滞反馈控制对非局部纳米梁振动特性的调节作用。利用多尺度法和积分迭代法得到系统的近似解析解,以衰减率为目标函数,以稳定振动条件和最优时滞条件为约束条件,利用最优化方法得到控制参数的最优值。同时系统研究了有无时滞控制下,小尺度效应、波数、温克勒地基模量、轴向荷载和长径比对主共振幅频曲线的影响。研究发现对于细长型的纳米梁,梁的长度相对较短时,通过选择合适的时滞参数可以有效地减弱非局部效应对于系统的影响,而且长径比可以有效地调节时滞系统的软硬特性;各参数（如波数、温克勒地基模量、轴向载荷和长径比）能有效地影响系统的峰值、振幅和相应的带宽。（3）深入研究了微谐振器在时滞控制下的混沌振动特性。目前尚未有关于静电驱动两端固支具有初挠度的微/纳谐振器的完整分析,本文对交、直流电同时作用的微/纳谐振器进行时滞控制,引入不同时滞参数对系统的非线性及混沌振动控制进行了研究。获得了系统在时滞参数影响下的幅频响应方程及稳定性条件,得到了系统发生Hopf分支的时滞临界值和混沌运动的解析条件。结果表明交流驱动电压的升高会引起系统的混沌,而位移和速度时滞均可以有效地抑制系统的混沌运动。本文采用反馈增益系数和时滞两个可以独立调节的物理参数来抑制系统的振动,该方法具有广阔的设计和调节空间,有助于促进时滞反馈控制在微/纳机电系统领域的推广应用。本文的理论研究工作将为微/纳机电系统的器件设计和性能优化提供必要的理论指导和工程应用基础。
唐艺玮[4]（2020）在《基于时滞的斜拉梁大幅振动减振设计及共振响应研究》文中进行了进一步梳理随着现代材料和施工技术的发展,桥梁向着大跨、柔性、轻质和低阻尼的方向发展。斜拉桥以其主跨跨度大、受力性能良好、抗震性能优、施工技术成熟在大跨桥梁中占有极重要的地位。但是斜拉索具有阻尼小、柔性大等特点,易在地震、车辆、风雨等荷载作用下产生大幅振动。本文针对斜拉梁结构,通过在索、梁结合处设计内部作动器,同时基于时滞减振技术对斜拉梁进行减振,进一步就非线性共振响应展开研究。具体内容如下:1.斜拉桥非线性时滞减振设计及其非线性模型建立。基于Hamilton变分原理建立了更为精细的斜拉梁结构的非线性动力学模型。通过在索和梁耦合处设计了轴向作动器对斜拉梁进行振动控制。控制策略基于时滞减振理论,建立斜拉梁非线性振动控制方程,运用Galerkin离散,得到了斜拉梁时滞反馈控制泛函微分方程。2.单输入和多输入时滞反馈控制下斜拉梁减振机理研究。通过具体算例分析了控制参数中时滞和控制增益对减振效果的影响。采用多尺度法理论求解了单输入和多输入时滞反馈作用下斜拉梁的非线性主共振响应。通过理论分析和数值模拟研究了控制增益和时滞对减振效果的影响,并进一步分析了多频激励作用下超/亚谐波联合共振、不同激励作用、不同反馈控制作用下的减振机制。3.研究了移动荷载和时滞反馈控制作用下的弹性梁的共振响应。基于伺服作动和时滞技术,采用多尺度法分析了移动荷载作用下梁的主共振和1/3亚谐共振,并对比分析了速度时滞反馈和加速度时滞反馈作用下的非线性响应。
丁楠[5]（2017）在《微型机械构件的若干非线性力学问题研究》文中研究说明微机电系统（MEMS）以其体积小、质量轻、响应快、能耗低等一系列优点被广泛应用于航空航天、汽车、生物医学等领域,并逐渐形成了一个基于微电子、微机械与材料科学的全新技术领域.MEMS基本组成构件的特征尺寸通常小于10微米,其中,微梁是最为常见的微结构之一.虽然微机械在尺度上是宏观机械的几何微型化,但是并不是单纯的尺度定量微缩.随着微构件尺度的大幅度减小,系统中从材料的特性到力学规律都发生了本质的变化,从而形成了微观尺度下特有的性质和规律.近年来,研究人员在实验测试中发现了宏观理论无法解释的尺度效应现象,这也使得人们逐渐意识到传统力学理论在微尺度条件下的局限和不足,故深入探索能够客观描述微纳米尺度下系统力学特性的弹性理论势在必行.在经典的连续介质力学中,组成物质的质点是连续且没有几何尺寸的,但是在微观尺度下,材料呈现非均匀性,组成材料微质点的尺寸也是不能忽略的.因此,学者们致力于建立考虑微尺度影响的力学模型,尝试在模型中引入偶应力、应变梯度等高阶应力应变及材料的特征尺度参数等,提出了一些非经典连续介质力学模型,其中发展较为成熟的有:应变梯度理论、微极弹性理论及修正偶应力理论等.例如:微极弹性理论单独考虑了质点的微观旋转,即除了特征尺度参数、第二剪切模量、微转动惯性矩之外还定义了独立的微转角变量;与经典偶应力理论相比,修正偶应力理论通过对高阶力矩平衡进行约束,只引入了一个特征尺度参数且偶应力张量是对称的.虽然目前已经有大量针对微纳米结构尺度效应的研究,但是对微极弹性理论应用的文献尚不够全面,且研究多数针对静态问题,甚少考虑空气压模阻尼、时滞控制等因素在尺度效应模型中的应用.本文以微机电系统的常用构件——微梁为研究对象,分别基于微极弹性理论及修正偶应理论建立了相应的尺度效应模型,并对微梁的静态弯曲、自由振动、强迫振动等逐一进行了详细地分析,着重对微梁力学性能的尺度效应进行了深入地研究,主要研究工作概述如下:基于微极弹性理论建立了带有冯卡门几何非线性的微梁尺度效应模型,应用哈密顿原理推导了模型的控制方程及相应的边界条件.在位移假设中新增了独立的微观转角变量,在模型中引入了微转动惯性矩,还新增了两个新的材料参数——特征尺度参数及第二剪切模量.应用数值方法对微梁的静态弯曲进行了模拟,分析了微梁厚度、第二剪切模量及几何非线性对静态挠度、中性轴转角及微观转角的影响;应用多尺度法对微梁自由振动的非线性固有频率进行近似求解,讨论了几何非线性、尺度、第二剪切模量及泊松比对非线性固有频率的影响,并说明微极弹性理论、经典偶应力理论及经典连续介质力学之间的关系.基于修正偶应力理论建立了带有冯卡门几何非线性的微梁尺度效应模型,在模型中考虑了静电驱动加载及空气压模阻尼力的作用.应用哈密顿原理对模型的运动方程及相应的边界条件进行了推导.与经典弹性理论相比,模型中考虑了高阶应力应变张量并引入了一个独立的特征尺度参数.通过迦辽金法及多尺度法对微梁受迫振动下共振的频响方程进行近似推导,并分别对主共振、超谐共振及亚谐共振力学特性进行了详细地分析.重点讨论了微梁厚度、宽度及微梁与固定下极板间间隙对共振的频响曲线、振幅峰值、压模阻尼及系统非线性的作用,同时也对线性刚度的“软化”及“硬化”进行了讨论.基于修正偶应力理论建立了带有冯卡门几何非线性的微梁尺度效应模型,在模型中考虑了静电驱动加载、空气压模阻尼力及线性位移时滞反馈控制等因素的作用.应用哈密顿原理对模型的控制方程及边界条件进行推导,采用迦辽金法及多尺度法分别近似求解了主共振、超谐共振及亚谐共振的幅频响应曲线.在系统引入时滞反馈控制之后,一方面讨论了在时滞项取定的情况下,共振中尺度效应、极板初始间距、微梁宽度等对振幅及峰值带来的影响;另一方面讨论了微梁的厚度、宽度及极板初始间隙取定的情况下,施加不同的时滞反馈对系统共振振幅及峰值起到的控制作用,并与未引入时滞反馈控制的系统进行了对比.基于修正偶应力理论建立了带有冯卡门几何非线性的静电驱动微简支梁尺度效应模型,对静电驱动加载下系统的吸合现象进行了讨论.应用哈密顿原理对微梁的控制方程进行了推导,分析了微梁的宽、高及极板初始间距对静电力的影响,同时详细地讨论了当微梁的厚度在微米级时尺度效应对吸合电压及吸合位移的影响.在改进偶应力理论框架下,应用变分原理推导了Timoshenko微梁所满足的微分方程及相应的边界条件,应用时滞反馈控制对该微梁进行控制.研究了控制系统的动力学行为,例如:稳定性、Hopf分岔等.研究表明,适当地选取控制增益和控制时滞能有效地对微梁的动力学行为进行控制.本文建立的微构件尺度效应模型,反映了微纳米尺度下构件的弯曲变形、吸合电压、固有频率、强迫振动等力学行为的尺度效应,研究成果可以为MEMS微构件的设计与实验研究提供相应的理论依据.
王海飞,陈果,廖仲坤,张璋,邵伏勇[6]（2016）在《含支承松动故障的航空发动机非同步响应特征》文中提出针对航空发动机支承系统中普遍存在的松动故障,为研究松动故障导致的非同步响应特征产生的机理,建立了发动机的转子-支承-机匣整机模型,引入支承松动故障模型,利用数值积分方法求解耦合系统的响应,分析了非同步响应特征。结果表明,对于航空发动机中的支承松动故障,其引发的分频以及倍频原因在于,当刚度变化的周期等于转速周期时,将产生转频的倍频现象,在特定转速下,将激发系统的临界转速对应的频率;当刚度变化的周期等于n倍的转速周期时,则将产生1/n转频的分频及其倍频,在特定转速下,将激发系统的临界转速对应的频率。
王鑫[7]（2016）在《行星齿轮传动系统故障状态下非线性动力学研究》文中研究指明风电齿轮箱是风力发电机组的核心部件,而行星齿轮传动系统是风电齿轮箱的重要组成部分,其故障率高且难以识别。目前,风电齿轮箱的振动机理及故障机理尚未清楚,利用行星轮多级齿轮传动系统实验台模拟风电齿轮传动系统,研究行星轮多级齿轮传动系统的非线性动力学振动特性、耦合特性及故障特性,为多级齿轮传动系统及风电齿轮箱的在线检测及故障诊断提供理论依据。本论文将采用数值仿真与实验分析相结合的方法,针对两级定轴齿轮+一级行星轮的行星轮多级齿轮传动系统进行非线性动力学特性、耦合特性及故障振动特性分析。主要研究内容采用集中质量法分别建立单级定轴齿轮、两级定轴齿轮、行星齿轮传动系统及行星轮多级齿轮传动系统的扭转动力学模型。对四种系统的模型进行无量纲化处理,得到各系统的非线性动力学微分方程。对正常状态下四种系统的非线性动力学微分方程进行求解,得到各系统的非线性动力学特性。对比单级齿轮与两级齿轮、两级齿轮与行星轮多级齿轮传动系统的动力学特性,研究两级及多级齿轮系统的动力学耦合特性及动态关联特性,研究发现多级系统的耦合特性使得一级突跳点减少,而动态关联特性将行星轮的混沌引入定轴。通过时变啮合刚度模型模拟齿轮裂纹及断齿故障,并利用综合啮合误差模拟齿轮磨损故障。分析定轴裂纹、行星轮断齿、磨损三种单一故障下各系统的故障特性,及定轴裂纹与行星轮断齿、定轴裂纹与行星轮磨损两种耦合故障下行星轮多级齿轮传动系统的故障特性。对比同种故障在不同系统中的动态特性变化,总结各类故障的故障特性及故障耦合特性,找出行星轮多级齿轮传动系统的故障频率特征及连带频率特征。通过连带频率特征识别出实验信号中的未知峰值成因,并依据连带频率特征识别出实验台故障。对行星轮多级齿轮传动系统进行稳定性分析,得到系统稳定性随间隙的变化过程。针对系统出现的亚谐共振状态,研究亚谐共振发生的区间及影响亚谐共振的参数,考察单一故障及耦合故障对系统亚谐共振及稳定性的影响。研究表明定轴裂纹及磨损故障对系统稳定性的影响较大,行星轮断齿对系统稳定性影响不大,而三者的耦合使得系统可能通过极限环破裂失稳进入混沌。
魏广岩[8]（2016）在《非线性转子系统响应分析的局部模态迭代摄动法》文中研究表明随着动力学理论的研究深入和发展,已有理论基础在解决线性结构动力学分析问题是非常有效的,但在非线性结构动力学分析中,由于结构参数的不断变化从而导致其自身特性的不断变化,其求解还存在着许多问题,非线性动力学理论和求解方法开始受到了更加广泛的关注和重视,近一段时间的研究成果使非线性动力学有了很大的进展。吸引了更多的学者从事这方面的研究,尤其现代非线性动力学理论在转子动力学中的应用,已成为比较重要的研究方向。在旋转机械中存在着许多转子动力学中的非线性问题,因为这些非线性现象无法用经典的线性理论来解释和分析,所以此类工程得到了人们的高度重视。在以往的非线性力学问题中,人们为计算方便,往往采用近似线性的方法来简化处理,一般情况下能够取得一定效果,但在有的情况下就不能奏效。本文讨论了新的求解非线性转子系统响应分析的方法,主要研究内容包括:分析了国内外非线性动力学理论、转子动力学相关领域的研究现状,列举对传统此类问题的一般解决办法,探讨关于考虑陀螺力的转子系统的特征值问题,非线性转子系统自由振动分析的局部模态迭代摄动法,非线性转子受迫振动响应分析的局部模态迭代摄动,局部模态迭代摄动法对比以往此类方法的有效性。对本文所述的分析,利用MATLAB软件编写求解非线性转子系统自由振动分析的局部模态迭代摄动法和非线性转子受迫振动响应分析的局部模态迭代摄动的一般程序,得到特征值谱与稳态响应曲线。大多数非线性系统的响应分析的数值方法都局限于有对称系数矩阵的非线性系统,本文的主要创新点是提出了由非对称系数矩阵的非线性转子系统响应分析的局部模态迭代摄动法。
王海飞[9]（2016）在《含结构间隙的航空发动机整机振动建模与非线性动力学分析》文中指出由于制造、装配误差和使用磨损,航空发动机转子-支承-机匣耦合系统中普遍存在结构间隙,具体主要表现在:（1）轴承外圈与轴承座孔之间的配合松动间隙;（2）滚动轴承滚动体与内、外滚道之间的工作间隙;（3）叶片与机匣之间的碰摩间隙。这些典型的结构间隙将导致连接或支承的刚度出现强非线性特征,使航空发动机整机振动表现出复杂的非线性振动规律和特征。为了有效地分析这些故障特征,有针对性地控制航空发动机整机振动,本文进行了含结构间隙的航空发动机整机振动建模与非线性动力学研究,主要内容为:（1）利用有限元梁单元建立了某型无人飞行器用小型发动机整机振动耦合动力学模型,并采用时域数值积分求解系统非线性响应。为模拟本文由于结构间隙导致的强非线性振动响应问题提供了整机耦合动力学模型。（2）研究了轴承与轴承座之间的配合松动故障特征。首先,提出了轴承外圈与轴承座配合松动故障模型,指出该模型中在振动径向方向,存在典型的连接刚度非线性问题,针对该类连接刚度非线性问题,研究了连接件松动故障的非同步响应特征。建立了含连接件松动故障的集总质量模型,采用数值积分算法获得质量块的加速度响应,分析了不同的振动频率下的非同步响应特征,同时,建立了含连接件松动故障的试验器,通过试验验证了非同步响应规律;然后,基于转子-滚动轴承试验器,建立了含轴承外圈与轴承座配合松动故障的转子-滚动轴承试验器耦合动力学模型,利用数值积分算法仿真得到系统非线性响应,分析了拧紧力矩对轴承座响应的影响;最后,将该配合松动模型应用到某小型发动机,获取机匣加速度响应特征,并与该小型发动机的试车数据对比验证。仿真和试验得到的故障特征表现出了相同的故障特征。（3）研究了考虑滚动轴承径向游隙的发动机整机振动响应特征分析。首先,针对某小型发动机整机振动耦合动力学模型,考虑到不同支承位置的滚动轴承径向游隙,分析了其对整机振动影响的灵敏度,然后,针对灵敏度高的支承位置,分析了不同转速下,转子与滚动轴承外圈的接触状态以及非线性响应规律,分析了转子与滚动轴承之间的接触力以及不同径向游隙对其的影响,从而揭示了径向游隙对转子运行的稳定性的影响。（4）研究了叶片-机匣碰摩故障模型,及其在碰摩故障激励下的机匣响应特征。首先,建立了新型叶片-机匣碰摩模型,该模型将叶片考虑为矩形梁模型,考虑到叶片-圆盘耦合动力学模型以及转子坐标系和叶片坐标系之间的坐标变换;考虑叶片-机匣之间的不均匀间隙;其次,将新型碰摩模型与某小型发动机进行结合,建立含碰摩故障的发动机整机振动模型,采用数值积分方法求得机匣加速度的响应以及叶片响应规律;然后,利用用含机匣的航空发动机转子试验器进行碰摩试验,对碰摩模型进行了验证。最后,将单点碰摩、局部碰摩模型应用到某小型发动机整机耦合动力学模型,获取机匣加速度振动响应特征。
庞中昊[10]（2015）在《基于结构声强法的呼吸裂纹板非线性动力特性研究》文中指出板结构是大型结构物中最常用到的结构单元,裂纹则是板结构中常见的损伤形式,更是引发结构物破坏的主要原因之一。由于通常结构在振动过程中,裂纹会产生张开、闭合的运动,使得结构物具有非线性的动力学特性,对其动力学特性和损伤识别开展研究具有重要意义。结构声强方法是近些年来研究结构内部振动能量传播的一种有效手段,其概念是源自于声学理论中声强的概念,即是受到介质中波传播思想的启发,研究结构体内部能量传播的一种方法。近年来,该方法已经从传统的减振降噪领域发展到了结构的损伤识别领域。本文拟通过对含有呼吸裂纹板的非线性结构声强（振动功率流）的研究,得到结构内部能量传播特性,进行裂纹的损伤识别;并通过进一步研究缺陷处结构声强矢量场的形态,来判断该缺陷是否安全。本文首先介绍了结构声强法的国内外研究现状。目前,结构声强法的理论研究相对成熟,学者们已开始用此方法指导结构物的减振降噪设计。然而,此前使用结构声强法,对含呼吸裂纹板的研究尚未有效开展。本文将基于结构声强方法,针对含呼吸裂纹的板结构进行研究,从损伤识别方面展开工作。紧接着,本文给出结构声强的相关理论公式。阐述了结构声强的概念,给出了梁、板、实体几种基本结构单元的结构声强公式;随后,阐述了结构振动功率流的概念,并导出了计算结构振动功率流的理论公式;之后,阐述了外部激励做功与结构内部所传播能量的关系。在此基础上,开展了板壳结构中结构声强的计算以及可视化方法的研究。利用算法实现对有限元谐响应计算得到的应力和位移进行后处理,以合成板结构中壳单元结构声强矢量场数据,并进行矢量场图像绘制。实现了对三维空间中任意位置的复杂板壳结构的结构声强矢量场数据的生成及可视化。之后,本文基于结构声强理论,对以接触单元模拟呼吸裂纹的板结构,进行了非线性的动力学分析。通过结构声强数据,绘制声强矢量图、幅值图和散度图,并结合各频率下输入功率值所绘的曲线,研究呼吸裂纹板所具有的非线性动力学响应的特性,研究表明非线性的输入功率流以及超谐共振频率下的结构声强矢量图等能较好的识别出结构中存在的损伤。最后,以静载时结构裂纹尖端的应力强度因子与材料临界应力强度因子的大小关系作为判断裂纹是否扩展的依据。通过构建和训练LVQ神经网络,建立起“静载”情况下裂纹是否扩展与“谐振激励”情况下结构声强矢量形态之间的映射关系。从而利用裂纹损伤板中的结构声强数据,在判断结构某处存在裂纹的同时,可以利用训练好的神经网络迅速判断出该结构在受某特定静载工况时是否会失稳扩展,从而有效评判其安全性。
二、考虑非对称效应的非线性结构超谐共振与亚谐共振（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、考虑非对称效应的非线性结构超谐共振与亚谐共振（论文提纲范文）
（1）具有非对称刚度和阻尼特性的准零刚度隔振器技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 准零刚度隔振器研究现状 |
| 1.2.1 线性(或非线性)弹簧组合几何非线性结构 |
| 1.2.2 磁弹簧 |
| 1.2.3 梁/板/片弹簧 |
| 1.3 非对称高静低动刚度隔振器研究现状 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 非对称准零刚度隔振器设计及静力学特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非对称准零刚度隔振器结构设计 |
| 2.3 非对称准零刚度隔振器静力学模型 |
| 2.3.1 负载力与位移变形关系 |
| 2.3.2 负载力与刚度的无量纲化 |
| 2.4 隔振器静力学特性研究 |
| 2.4.1 负刚度机构的静力学特性 |
| 2.4.2 正、负刚度并联隔振器的静力学特性 |
| 2.4.3 静力学特性对比研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非对称准零刚度隔振器动力学特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 负载力的近似 |
| 3.3 动力学模型建立 |
| 3.4 动力学方程求解 |
| 3.4.1 力激励响应求解 |
| 3.4.2 位移激励响应求解 |
| 3.4.3 稳定性求解 |
| 3.5 力激励响应特性 |
| 3.5.1 主共振响应及稳定性分析 |
| 3.5.2 次谐波共振响应分析 |
| 3.5.3 隔振性能分析 |
| 3.5.4 隔振性能对比分析 |
| 3.6 位移激励响应特性 |
| 3.6.1 主共振响应分析 |
| 3.6.2 次谐波共振响应分析 |
| 3.6.3 隔振性能分析 |
| 3.6.4 隔振性能对比分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 非对称准零刚度隔振器非线性阻尼特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性库伦摩擦阻尼力模型 |
| 4.3 隔振器库伦摩擦阻尼特性 |
| 4.4 库伦摩擦对隔振器动态特性影响 |
| 4.4.1 考虑库伦摩擦力的隔振器动力学模型 |
| 4.4.2 力激励响应特性 |
| 4.4.3 位移激励响应特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 非对称准零刚度隔振器载荷偏差动态特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑载荷偏差的隔振器动力学模型 |
| 5.3 力激励下的动态特性 |
| 5.3.1 欠载状态下的主共振响应特性 |
| 5.3.2 欠载状态下的隔振性能 |
| 5.4 位移激励下的动态特性 |
| 5.4.1 欠载状态下的主共振响应特性 |
| 5.4.2 欠载状态下的隔振性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 非对称准零刚度隔振器样机设计及实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机设计 |
| 6.3 静力加载实验 |
| 6.4 锤击实验 |
| 6.5 谐波激励实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作及结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录一 |
| 附录二 |
（2）基于索—梁/浅拱模型斜拉桥的非线性振动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 拉索的动力学研究 |
| 1.2.2 索-梁组合结构的动力学研究 |
| 1.3 本文选题及技术路线 |
| 第2章 斜拉桥的多索-梁模型及面内外自由自由振动 |
| 2.1 多索-梁模型的面内自由振动与参数分析 |
| 2.1.1 多索-梁模型面内振动理论 |
| 2.1.2 固有特性分析 |
| 2.2 多索-梁模型的面外自由振动与参数分析 |
| 2.2.1 多索-梁模型的面外振动理论 |
| 2.2.2 参数分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 多索-梁的单模态建模及动力学分析 |
| 3.1 单自由度离散 |
| 3.2 单频激励下的响应 |
| 3.2.1 多尺度法 |
| 3.2.2 参数分析 |
| 3.3 多频激励下的响应 |
| 3.3.1 摄动分析 |
| 3.3.2 参数分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 斜拉桥的多索-浅拱模型及面内自由振动分析 |
| 4.1 多索-浅拱模型的面内动力学模型 |
| 4.1.1 基本构型和假设 |
| 4.1.2 运动方程及边界条件 |
| 4.2 面内特征值问题求解 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.3.1 理论验证 |
| 4.3.2 参数分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 拉索强迫激励下索-浅拱模型的动力学研究 |
| 5.1 索-浅拱组合结构动力学建模 |
| 5.1.1 动力学方程 |
| 5.1.2 摄动分析 |
| 5.2 内外共振分析 |
| 5.2.1 索-浅拱-索的1:1:1内共振 |
| 5.2.2 索-浅拱-索的2:1:2内共振 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 浅拱强迫激励下索-浅拱模型的动力学研究 |
| 6.1 动力学建模 |
| 6.1.1 振动方程 |
| 6.1.2 多尺度法 |
| 6.2 算例分析 |
| 6.2.1 索-浅拱-索的2:1:2内共振 |
| 6.2.2 索-浅拱-索的1:1:1内共振 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 拉索边界激励下索-浅拱模型的动力学研究 |
| 7.1 动力学建模 |
| 7.1.1 运动方程 |
| 7.1.2 摄动分析 |
| 7.2 共振分析 |
| 7.2.1 主共振 |
| 7.2.2 次谐共振 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 多频激励作用下索-浅拱模型的动力学研究 |
| 8.1 动力学建模 |
| 8.1.1 运动方程 |
| 8.1.2 伽辽金离散 |
| 8.2 同步共振 |
| 8.2.1 主共振和1/3阶次谐共振 |
| 8.2.2 主共振和1/2阶次谐共振 |
| 8.2.3 主共振和3阶超谐共振 |
| 8.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 本文主要结论 |
| 2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A （攻读学位期间发表的学术论文目录） |
（3）微/纳机电系统稳定性分析与时滞反馈控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 微/纳机电系统非线性振动研究现状 |
| 1.2.2 时滞系统减振控制研究现状 |
| 1.2.2.1 主动控制 |
| 1.2.2.2 常用的时滞研究方法 |
| 1.2.2.3 时滞系统减振控制 |
| 1.2.2.4 时滞系统混沌运动判别方法 |
| 1.3 本文主要研究问题 |
| 1.4 本文主要研究内容及结构安排 |
| 1.5 本文的创新点 |
| 第二章 静电驱动微谐振器系统主共振的时滞反馈控制研究 |
| 2.1 静电驱动具有初挠度的微谐振器主共振的单时滞控制 |
| 2.1.1 微谐振器的动力学方程推导 |
| 2.1.2 微谐振器动力学方程的求解 |
| 2.1.3 稳定性分析 |
| 2.1.4 数值模拟 |
| 2.2 静电驱动微谐振器的双时滞控制 |
| 2.2.1 静电驱动硅梁微谐振器的动力学方程 |
| 2.2.2 静电驱动硅梁微谐振器的近似解析解 |
| 2.2.3 主共振时滞控制器设计 |
| 2.2.4 控制器优化参数 |
| 2.2.5 数值模拟 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 质量块-微悬臂梁耦合系统的双时滞控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 中间带有集中质量的悬臂梁的简化模型 |
| 3.3 质量块-微悬臂梁耦合系统主共振的优化控制分析 |
| 3.3.1 质量块-微悬臂梁耦合系统的微分方程的求解 |
| 3.3.2 主共振控制器设计 |
| 3.3.3 时滞控制器参数优化 |
| 3.4 超谐共振算例分析 |
| 3.5 亚谐共振算例分析 |
| 3.6 数值模拟 |
| 3.6.1 主共振算例分析 |
| 3.6.2 超谐共振算例分析 |
| 3.6.3 亚谐共振算例分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于非局部连续介质理论的轴向荷载下纳米梁的时滞控制研究 |
| 4.1 纳米梁的振动模型 |
| 4.2 纳米梁的近似解析解 |
| 4.2.1 应用多尺度法求解 |
| 4.2.2 应用积分迭代法求解 |
| 4.3 主共振时滞最优化控制 |
| 4.4 数值模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 静电驱动微谐振器系统混沌运动的时滞控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 静电驱动具有初挠度的微谐振器混沌运动的单时滞控制 |
| 5.2.1 Melnikov函数法分析 |
| 5.2.2 数值模拟 |
| 5.3 静电驱动硅梁微谐振器混沌运动的双时滞控制 |
| 5.3.1 Melnikov函数法分析 |
| 5.3.2 数值模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读博士学位期间的科研成果、参与项目及获奖情况 |
（4）基于时滞的斜拉梁大幅振动减振设计及共振响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 斜拉梁的非线性动力学研究 |
| 1.2.2 斜拉梁的振动控制研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 基于时滞的斜拉梁大幅振动减振设计 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 斜拉梁大幅振动减振设计 |
| 2.3 斜拉梁振动控制理论建模 |
| 2.4 运动方程 |
| 2.5 离散模型 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 基于时滞的斜拉梁非线性动力响应 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 单输入时滞反馈控制下的主共振响应 |
| 3.2.1 主共振响应分析 |
| 3.2.2 算例分析 |
| 3.3 多输入时滞反馈控制下的主共振响应 |
| 3.3.1 主共振响应分析 |
| 3.3.2 算例分析 |
| 3.4 多频激励作用下的超/亚谐波联合共振 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 移动荷载下弹性梁时滞减振的非线性共振响应 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 梁结构振动控制模型 |
| 4.3 速度时滞反馈控制 |
| 4.4 加速度时滞反馈控制 |
| 4.5 对比分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（5）微型机械构件的若干非线性力学问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景及意义 |
| §1.2 MEMS动力学特性 |
| §1.3 MEMS非线性特性 |
| §1.4 微尺度力学理论研究方法概述 |
| §1.5 微结构动力学特性测试与实验方法 |
| §1.6 MEMS数值模拟 |
| §1.7 吸合效应 |
| §1.8 微型梁的非线性振动 |
| §1.9 本文的主要工作 |
| 第二章 基于微极弹性理论的非线性微梁模型的尺度效应 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 微极弹性理论介绍 |
| §2.3 动力学方程 |
| §2.4 静态弯曲 |
| §2.5 自由振动 |
| §2.6 本章小结 |
| 第三章 基于修正偶应力理论的微梁的非线性强迫振动 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 运动方程 |
| §3.3 受迫振动分析 |
| 3.3.1 主共振（Ω≈p ）分析 |
| 3.3.2 超谐共振（3Ω≈p ）分析 |
| 3.3.3 亚谐共振（ Ω≈3p ）分析 |
| 3.3.4 2Ω≈p及 Ω≈2p的振动 |
| §3.4 本章小结 |
| 第四章 基于修正偶应力理论的非线性微梁的时滞反馈控制 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 控制方程及边界条件 |
| §4.3 受迫振动分析 |
| 4.3.1 主共振（ Ω≈p ）分析 |
| 4.3.2 超谐共振（3Ω≈p ）分析 |
| 4.3.3 亚谐共振（ Ω≈3p ）分析 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 静电激励微简支梁吸合电压的尺度效应分析 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 控制方程 |
| §5.3 吸合电压特性分析 |
| §5.4 尺度效应分析 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 时滞状态反馈下Timoshenko微梁的动力学行为 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 运动方程 |
| §6.3 时滞反馈控制 |
| §6.4 Hopf分岔 |
| §6.5 Hopf-Hopf分岔和混沌 |
| §6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| §7.1 总结 |
| §7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（6）含支承松动故障的航空发动机非同步响应特征（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 某型发动机整机动力学模型 |
| 1.1 某型发动机整机模型示意图 |
| 1.2 动力学建模 |
| 1.2.1 支承松动故障建模 |
| 1.2.2 时域数值求解方法 |
| 2 松动故障仿真分析 |
| 2.1 动力学模型参数 |
| 2.2 计算条件 |
| 2.3 临界转速计算 |
| 2.4 不同转速下的机匣加速度特征分析 |
| 2.5 典型转速下非同步响应特征分析 |
| 3 结束语 |
（7）行星齿轮传动系统故障状态下非线性动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状、水平 |
| 1.2.1 行星轮多级齿轮传动系统非线性动力学建模及故障模型 |
| 1.2.2 行星轮多级齿轮传动系统非线性耦合动力学研究 |
| 1.2.3 行星轮多级齿轮传动系统故障状态下非线性动力学研究 |
| 1.2.4 行星轮多级齿轮传动系统耦合故障下稳定性研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 行星轮多级齿轮传动系统动力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 四种系统扭转动力学模型 |
| 2.2.1 两级齿轮扭转动力学模型 |
| 2.2.2 单级齿轮扭转动力学模型 |
| 2.2.3 行星齿轮传动系统扭转动力学模型 |
| 2.2.4 行星轮多级齿轮传动系统扭转动力学模型 |
| 2.3 时变啮合刚度 |
| 2.3.1 弯曲刚度、剪切刚度及轴向压缩刚度 |
| 2.3.2 赫兹接触刚度 |
| 2.3.3 总刚度 |
| 2.4 行星轮多级齿轮传动系统动力学模型验证 |
| 2.4.1 数值仿真时域及频域特性 |
| 2.4.2 测试信号时域及频域特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 行星轮多级齿轮传动系统非线性动力学特性及耦合特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 四种系统非线性动力学特性 |
| 3.2.1 单级齿轮非线性动力学特性 |
| 3.2.2 两级齿轮非线性动力学特性 |
| 3.2.3 行星齿轮传动系统非线性动力学特性 |
| 3.2.4 行星轮多级齿轮传动系统非线性动力学特性 |
| 3.3 耦合特性分析 |
| 3.3.1 两级齿轮耦合特性 |
| 3.3.2 行星轮多级齿轮传动系统耦合特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 行星轮多级齿轮传动系统故障特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 建立时变啮合刚度的故障数学模型 |
| 4.2.1 定轴裂纹模型 |
| 4.2.2 行星轮断齿模型 |
| 4.3 定轴裂纹故障分岔特性 |
| 4.3.1 单级齿轮故障特性 |
| 4.3.2 两级齿轮的故障耦合特性 |
| 4.3.3 行星轮多级齿轮传动系统故障频率特性 |
| 4.4 行星轮断齿故障分岔特性 |
| 4.4.1 行星齿轮传动系统故障特性 |
| 4.4.2 行星轮多级齿轮传动系统故障耦合特性及频率特性 |
| 4.5 磨损故障分岔特性 |
| 4.5.1 单级齿轮 |
| 4.5.2 两级齿轮 |
| 4.5.3 行星齿轮传动系统 |
| 4.5.4 行星轮多级齿轮传动系统 |
| 4.6 耦合故障连带频率特性分析 |
| 4.6.1 定轴裂纹与行星轮断齿的耦合故障连带频率特性 |
| 4.6.2 定轴裂纹与行星轮磨损的耦合故障连带频率特性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 行星轮多级齿轮传动系统实验信号分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 正常信号分析 |
| 5.3 单一故障信号分析与识别 |
| 5.3.1 定轴裂纹故障 |
| 5.3.2 行星轮断齿故障 |
| 5.3.3 行星轮磨损故障 |
| 5.4 耦合故障信号连带频率分析 |
| 5.4.1 定轴裂纹与行星轮断齿的耦合故障连带频率分析 |
| 5.4.2 定轴裂纹与行星轮磨损的耦合故障连带频率分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 行星轮多级齿轮传动系统亚谐共振及稳定性分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 稳定性分析 |
| 6.3 不同故障对系统稳定性的影响 |
| 6.3.1 行星轮断齿故障对系统亚谐振动的影响 |
| 6.3.2 定轴裂纹故障对系统亚谐振动的影响 |
| 6.3.3 磨损故障对系统稳定性的影响 |
| 6.3.4 两种故障的耦合对系统稳定性的影响 |
| 6.3.5 三种故障的耦合对系统稳定性的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）非线性转子系统响应分析的局部模态迭代摄动法（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的背景及意义 |
| 1.2 非线性动力学概要 |
| 1.2.1 非线性动力学研究现状 |
| 1.2.2 非线性振动问题的研究方法 |
| 1.3 关于MATLAB软件 |
| 1.4 本文的主要工作及创新 |
| 第二章 线性转子系统 |
| 2.1 线性单盘转子振动方程 |
| 2.1.1 单盘转子的临界转速求解模型 |
| 2.1.2 单盘转子的临界转速 |
| 2.2 结构振动特征问题 |
| 2.2.1 结构振动基础 |
| 2.3 模态向量的正交性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 考虑陀螺力的转子系统的特征值问题 |
| 3.1 有陀螺力的转子系统及其性质 |
| 3.1.1 有陀螺力的转子系统特征值的对称性 |
| 3.2 状态空间中有陀螺力的转子系统的特征值问题 |
| 3.3 转子系统带有陀螺力的模态摄动分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 非线性转子系统自由振动响应分析的局部模态迭代摄动法 |
| 4.1 非线性转子系统的微分方程 |
| 4.2 非线性转子系统在状态空间中的自由振动方程 |
| 4.3 非线性结构的局部模态谱的提取 |
| 4.4 非线性自治系统响应分析的局部模态迭代摄动法 |
| 4.4.1 计算机程序设计 |
| 4.4.2 计算例子 |
| 4.4.3 算例结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 非线性转子系统受迫振动响应分析的局部模态迭代摄动 |
| 5.1 线性系统简谐载荷作用下的强迫振动 |
| 5.2 非线性转子受迫振动响应分析的局部模态迭代摄动 |
| 5.2.1 计算机程序设计 |
| 5.2.2 计算例子 |
| 5.2.3 计算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（9）含结构间隙的航空发动机整机振动建模与非线性动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 航空发动机整机振动建模方法 |
| 1.2.2 与结构间隙相关的松动故障振动机理及非线性特征研究现状 |
| 1.2.3 滚动轴承工作间隙对转子系统振动的影响研究现状 |
| 1.2.4 叶片-机匣碰摩故障研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及安排 |
| 第二章 某型无人飞行器用小型发动机整机振动建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 某型无人飞行器用小型发动机整机模型 |
| 2.3 动力学建模方法 |
| 2.3.1 离散支承模型 |
| 2.3.2 转子-支承-机匣耦合系统的求解方法 |
| 2.4 动力学模型参数 |
| 2.5 动力学模型验证 |
| 2.5.1 单部件模态试验验证 |
| 2.5.2 转子组装模态试验验证 |
| 2.5.3 整机模态试验验证 |
| 2.6 临界转速分析 |
| 2.6.1 原始支承刚度下的临界转速 |
| 2.6.2 支承刚度对临界转速的影响分析 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 含轴承配合松动故障的发动机响应特征分析与验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴承配合松动故障模型 |
| 3.3 含连接刚度非线性的集总质量模型 |
| 3.3.1 单盘转子模型 |
| 3.3.2 连接刚度非线性模型 |
| 3.4 连接件刚度非线性故障的模型试验验证 |
| 3.4.1 连接件刚度非线性试验原理 |
| 3.4.2 连接件刚度非线性试验验证 |
| 3.5 转子-滚动轴承试验器的轴承配合松动故障仿真分析 |
| 3.5.1 转子-滚动轴承试验器耦合动力学模型 |
| 3.5.2 配合松动故障仿真条件 |
| 3.5.3 不考虑拧紧力矩作用下轴承座加速度响应特征分析 |
| 3.5.4 拧紧力矩对轴承座加速度响应的影响分析 |
| 3.6 某无人飞行器用小型发动机滚动轴承配合松动故障仿真 |
| 3.6.1 仿真条件 |
| 3.6.2 不同配合间隙下的机匣加速度响应特征分析 |
| 3.6.3 拧紧力矩对机匣加速度响应的影响分析 |
| 3.7 试车数据验证分析 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 含滚动轴承径向游隙的发动机整机振动响应特征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑滚动轴承径向游隙的整机振动模型 |
| 4.3 含滚动轴承径向游隙的小型发动机整机振动仿真分析 |
| 4.3.1 动力学模型参数 |
| 4.3.2 计算条件 |
| 4.3.3 不同径向游隙下的临界转速分析 |
| 4.3.4 计算模态分析 |
| 4.3.5 不同转速下的机匣-转子特征分析 |
| 4.3.6 典型转速下转子-滚动轴承外圈的轴心轨迹以及机匣响应特征分析 |
| 4.3.7 滚珠受到非线性接触力及滚动轴承接触载荷变化过程 |
| 4.3.8 不同径向游隙对接触力的影响分析 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 含新型转静碰摩故障的发动机整机振动仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 叶片振动与机匣多点变形转静碰摩故障模型 |
| 5.2.1 经典的弹性碰摩模型 |
| 5.2.2 叶片-圆盘耦合动力学模型 |
| 5.2.3 整体坐标系与局部坐标系之间的变换 |
| 5.2.4 叶片和圆盘间的弹性连接 |
| 5.2.5 叶片-叶片耦合力学模型 |
| 5.2.6 多叶片振动与机匣多点变形转静碰摩模型 |
| 5.2.7 转静间隙模拟 |
| 5.3 含叶片振动-机匣变形转静碰摩模型的转子-支承-机匣耦合动力学模型 |
| 5.3.1 动力学建模 |
| 5.4 机匣单点-转子全周的叶片-机匣碰摩故障仿真与试验验证 |
| 5.4.1 计算条件 |
| 5.4.2 叶片模型验证 |
| 5.4.3 试验与仿真比较分析 |
| 5.5 多种碰摩部位下的叶片-机匣碰摩故障仿真分析 |
| 5.5.1 机匣单点-转子局部碰摩 |
| 5.5.2 机匣两点-转子全周碰摩 |
| 5.5.3 机匣两点-转子局部碰摩仿真 |
| 5.5.4 机匣局部-转子全周（偏摩）仿真 |
| 5.5.5 机匣局部-转子局部（偏摩）仿真 |
| 5.5.6 机匣局部（沿全周变化）-转子局部碰摩仿真 |
| 5.5.7 机匣全周-转子全周碰摩仿真 |
| 5.6 含叶片-机匣碰摩故障的某小型发动机机匣响应特征分析 |
| 5.7 结论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 研究的主要内容 |
| 6.1.2 论文的创新工作 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）基于结构声强法的呼吸裂纹板非线性动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究工作及章节安排 |
| 1.4 课题的假设 |
| 1.5 主要符号说明 |
| 2 结构声强相关理论背景 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构声强的概念 |
| 2.3 梁单元中的结构声强 |
| 2.4 壳单元中的结构声强 |
| 2.5 实体单元中的结构声强 |
| 2.6 振动功率流的定义 |
| 2.7 功能关系 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 普通无损伤平板结构声强可视化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 壳单元结构声强矢量场数据的生成 |
| 3.3 普通无损伤平板结构声强算例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 呼吸裂纹板非线性结构声强特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含呼吸裂纹的平板有限元模型的建立 |
| 4.3 呼吸裂纹板的瞬态有限元分析 |
| 4.4 呼吸裂纹板各频率下输入功率的计算 |
| 4.5 实体单元非线性结构声强矢量场数据的生成及其可视化 |
| 4.6 算例分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 呼吸裂纹板的裂纹扩展判断 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 静载情况下裂纹的扩展判断准则 |
| 5.3 实体单元板谐响应分析提取裂纹处结构声强矢量 |
| 5.4 LVQ神经网络映射关系的建立 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 全文总结 |
| 6.1 全文的工作及主要结论 |
| 6.2 对未来工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1瞬态有限元分析的APDL命令流程序 |
| 附录 2 静力有限元分析的 APDL 命令流程序 |
| 附录 3 谐响应有限元分析的 APDL 命令流程序 |
| 附录 4 搭建 LVQ 神经网络的 MATLAB 程序 |
四、考虑非对称效应的非线性结构超谐共振与亚谐共振（论文参考文献）
- [1]具有非对称刚度和阻尼特性的准零刚度隔振器技术研究[D]. 周兴华. 吉林大学, 2021(01)
- [2]基于索—梁/浅拱模型斜拉桥的非线性振动研究[D]. 丛云跃. 湖南大学, 2020(02)
- [3]微/纳机电系统稳定性分析与时滞反馈控制研究[D]. 刘春霞. 昆明理工大学, 2020(04)
- [4]基于时滞的斜拉梁大幅振动减振设计及共振响应研究[D]. 唐艺玮. 湖南科技大学, 2020(06)
- [5]微型机械构件的若干非线性力学问题研究[D]. 丁楠. 吉林大学, 2017(09)
- [6]含支承松动故障的航空发动机非同步响应特征[J]. 王海飞,陈果,廖仲坤,张璋,邵伏勇. 振动.测试与诊断, 2016(05)
- [7]行星齿轮传动系统故障状态下非线性动力学研究[D]. 王鑫. 天津工业大学, 2016(08)
- [8]非线性转子系统响应分析的局部模态迭代摄动法[D]. 魏广岩. 吉林大学, 2016(09)
- [9]含结构间隙的航空发动机整机振动建模与非线性动力学分析[D]. 王海飞. 南京航空航天大学, 2016(11)
- [10]基于结构声强法的呼吸裂纹板非线性动力特性研究[D]. 庞中昊. 华中科技大学, 2015(05)