摘要:转子系统的不对中问题在旋转机械中非常普遍,是引起严重整机振动的主要原因之一.特别地,以先进涡扇发动机转子系统为代表的带有弹性支承、内外布置的多转子系统,其动力学特性具有特殊性,不对中的理论问题与工程需求十分突出.本文首先针对两类不对中问题(联轴器不对中和支点不对中),评述了目前不对中建模方法、不对中转子系统的动力学和振动特性方面的代表性研究成果.其次,针对航空发动机转子系统,详细综述了目前已有的套齿联轴器、弹性支承组件的动力学研究成果.在此基础上,作者针对其具体结构特征,进行了航空发动机转子系统不对中成因与模式分类,初步建立了联轴器不对中和支点不对中的转子系统动力学模型并进行了振动特性分析.

摘要:开尔文-台特-切塔耶夫定理中关于含保守力和陀螺力的线性系统稳定性条件指出：若保守系统不稳定,特征值无零根且具有偶数个正实根,则陀螺力的加入可使系统转为稳定.若正实根为奇数个,则加入陀螺力也不可能改变系统的不稳定性.定理不涉及有零根情形.作为开尔文定理的补充,本文基于二自由度系统证明：若保守系统不稳定,正实根为奇数个,且特征值存在零根,则陀螺力的加入也能使系统转为稳定.作为定理的实际应用,讨论匀速旋转的非惯性坐标系中的平衡稳定性问题.若将旋转坐标系中的离心惯性力视为有势力,则成为包含离心力势能的形式上的保守力场.由于受扰运动有科氏惯性力出现,此类系统与惯性参考系的保守力场并不等同,不允许应用拉格朗日定理以势能极小值条件判断其平衡稳定性.利用开尔文定理的上述补充条件,科氏惯性力的加入可改变此形式上保守系统的稳定性.以圆轨道二体系统和限制性三体问题的拉格朗日点的一次近似稳定性为例.仅考虑万有引力场和离心惯性力场,为含零根和一个正实根的不稳定保守系统.增加科氏惯性力项可使不稳定转为稳定.

摘要:Hamilton发展了Lagrange分析力学,他对分析力学的主要贡献是一个原理—Hamilton原理和一个方程—Hamilton方程.本文给出Hamilton原理的经过史,包括Hamilton原著的表述,以及后人对这个原理的理解和发展.

摘要:文章以Birkhoff系统为例研究Mei对称性与Noether对称性之间的关系.研究了基于无限小生成元向量作用下Birkhoff函数和Birkhoff函数组的变分问题,建立了该变分问题的Birkhoff方程与Noether对称性及其守恒量.研究表明：该变分问题得到的Birkhoff方程、Noether等式和Noether守恒量分别与经典Birkhoff系统Mei对称性的判据方程、结构方程和Mei守恒量完全一致.文末以著名的Emden方程等为例来说明结果的应用.

摘要:选取带有控制系统的旋转弹为研究对象,考虑到控制环节不可避免的时滞及气动非线性效应,从理论上进一步完善了旋转弹动力学模型.从模型的特征方程出发,以时滞、控制增益为分岔参数,对系统的零平衡点稳定性进行了分析,得到平衡点失稳后发生Hopf分岔的临界参数值,并在理论预测的情况下数值模拟了攻角和侧滑角在不同情况下的失稳情况以及Hopf分岔周期解振幅随分岔参数的变化情况.数值结果表明了理论预测的正确性,时滞虽未改变旋转弹锥形运动方式,但是却大幅度的减小了稳定飞行控制增益的取值范围,因此在旋转弹姿态稳定性系统设计过程中时滞的影响不可忽略.

摘要:对大型空间环型天线结构振动的基本形式进行研究,选择边界条件为伸展臂与桁架结构连接面的固定约束.网格划分采用四面体单元与六面体单元结合的方法,杆件体结构规则采用六面体单元格,刚性连接处由于结构复杂采用四面体单元格.前四阶模态分析结果表明天线存在扭转振动、弯曲振动、横摇振动、呼吸振动等四种基本振动形式.研究了材料参数和边界条件的选取对振动模态和固有频率的影响.所得结果能为结构非线性动力学分析中模态函数选取和共振形式的分析提供重要参考.施加简谐激励研究大型空间环型天线稳态受迫振动响应,该结果对于预测结构的动力学特性以及避免共振具有重要的指导意义.

摘要:研究单连杆旋转柔性空间机械臂的弯曲形状,以确定空间柔性机械臂末端的位置.在考虑连杆变形对力矩影响和曲率表示式中不忽略形状函数一阶导数平方的情况下,利用Taylor展式表示连杆的变形,导出了连杆变形的数学模型.通过降阶方法导出形状函数一阶导数的解析式,并给出了由此解析式利用数值积分确定形状函数的方法.给出了利用二分法确定变形后的连杆在其固连坐标系中最大横坐标的方法.针对一组参数进行了仿真,证实了这种方法确定空间柔性机械臂末端的位置的可行性.

摘要:文章主要研究了机床无刷直流电机系统的Hopf分岔控制问题.首先,对系统进行分岔分析,通过计算极限环曲率系数判定系统的Hopf分岔类型；然后设计Washout滤波器对系统进行分岔控制,根据Hopf分岔理论给出使原系统Hopf分岔位置发生改变的参数条件,利用Normal Form方法计算出受控系统的Hopf分岔正规型,根据正规型的实部大小判定Hopf分岔类型,给出使原系统Hopf分岔类型发生改变的参数条件；并借助MATLAB软件对理论结果进行数值仿真,理论结果和数值仿真表明：控制器中的线性增益能使系统在所期望的参数值处发生Hopf分岔,甚至消除Hopf分岔,控制器中的非线性增益能改变原系统的Hopf分岔类型及极限环幅值的大小.研究结果对无刷直流电动机系统的工程实际具有一定的指导意义.

摘要:研究了外加周期信号作用下,相关高斯乘性和加性白噪声激励下周期势系统的随机共振.利用线性响应理论,计算了系统输出信号的功率谱密度、振幅、相位差.研究结果表明：当加性噪声强度和关联系数不变的情况下,通过调整乘性噪声强度可以出现随机共振;关联系数的正负以及大小对随机共振的影响较小.当乘性噪声强度较小时,输出信号的振幅和相位差曲线有一个单峰出现,即出现随机共振现象,能量从噪声向信号进行转化.随着噪声强度的增大,随机共振现象消失,噪声由增大系统的有序程度渐渐变为增大系统的无序程度.

摘要:针对空间伸展臂展开过程建立多体系统动力学模型,并以控制力为变量建立优化控制模型,通过最优控制力的选取,使空间伸展臂得以平稳、快速展开.为了避免基于梯度的优化方法在寻找最优控制力过程中大量复杂的灵敏度计算,采用遗传算法进行全局寻优.同时,优化迭代过程中动力学方程采用高阶变分数值积分方法求解,具有更高的稳定性.最后,以剪叉式空间伸展臂为例,利用遗传算法对其展开过程进行优化控制.

摘要:研究了二值噪声激励下耦合欠阻尼双稳系统的随机共振问题.首先,数值模拟二值噪声,研究了噪声参数对二值噪声输出的影响；其次,分析了噪声参数对系统输出的影响,发现随着噪声强度的增大,粒子可以在两个势阱之间进行跳跃,而且跳跃的频率随着噪声强度的增大而增大；最后,描述了噪声对系统输出功率谱以及信噪比的影响.结果发现在一定噪声强度下,功率谱的输出有峰的结构,并且峰值在关键的噪声处达到最大.特别地,对于不同的参数,信噪比的变化呈现非单调性,从而可以找到使信噪比峰值最大的最优参数.

摘要:将Green函数法应用于平动自由结构的载荷识别问题.不计刚柔耦合效应,建立测点的绝对运动加速度和动态激励的卷积关系,Green核函数由整体刚体运动与弹性振动的脉冲响应迭加而成,采用正则化方法求解反卷积问题.对自由梁和组合薄壁结构给出两个算例,以数值仿真结果叠加20%噪声水平的随机噪声模拟实测响应,结果表明,Green函数法能有效地反演复杂平动自由结构的动载荷,正则化方法求解此类问题的稳健性和耐噪性强.文中得到的Green函数法对复杂自由结构体系的动载荷反演具有应用潜力.

摘要:基于移相法的结构主动控制时滞补偿效果分析

摘要:为了避免压缩机转子系统在工作过程中的振动超标,需要对其开展系统化的动态优化设计,包括压缩机转子乃至整机的振动特性测试以及利用转子动力学对其建模与分析.本文以转子系统组合件(泵组件+外壳组件)为研究对象,首先创建了压缩机转子系统三维实体有限元分析模型.进一步,对转子系统的固有特性进行了分析,获得了前5阶固有频率与模态振型.最后,对该滚动转子压缩机进行了动力学实验,校验了上述分析模型的合理性.本文的研究可为压缩机系统的减振与降噪提供技术参考.

摘要:提出了一种分离式三维隔震结构设计方法,将竖向隔震层和水平隔震层分开布置,实现它们的解耦,进行设计计算时更加方便快捷.根据这种方法制作了一个2层钢框架模型,与非隔震结构模型一同进行振动台试验,对试验结果进行对比分析,试验结果表明分离式三维隔震结构模型加速度反应和层剪力均小于传统结构模型,三维隔震效果良好.