旋转周期结构动力学研究

发布时间：2021-06-14 18:59

　　工程实际中广泛存在一类旋转周期结构。为保证该类结构安全可靠地工作并提高其动态特性,需要深入研究该类结构的动力学问题,揭示基本参数与动力学响应之间的映射关系,进而为其动态设计提供理论依据。本文工作为国家自然科学基金《基于相位调谐的永磁电机减振降噪机理研究》（编号:50705062）的一部分。论文以永磁电机定子为基本原型,系统研究了旋转周期结构的动力学响应特征,主要内容如下:1.采用哈密顿原理建立了环状旋转周期结构的通用动力学模型,其中结构的基本对称单元可为点单元或面单元。论文采用弹性结构的质量及刚度算子描述结构的模态,进而提出了模态摄动分析的两种一般方法,还给出了各自的适用范围。2.研究了含点对称单元的环状周期结构的模态解析问题,揭示了基本参数与模态特性之间的映射关系,并对其进行了仿真验证。还研究了该类结构的随机失谐问题,并给出了模态特性的统计分布规律和解析形式的数字特征。3.分析了含面对称单元的环状旋转周期结构的模态特性。采用单位阶跃函数表示面对称单元构型,应用摄动法分析了固有频率分裂和振型耦合规律,并分析了单元周向几何尺寸对模态的影响。还研究了多重旋转周期结构的模态问题,揭示了单元之... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

旋转周期结构应用实例

(a) 齿轮 (b) 轴承(c) 轮胎 (d) 定子图1-2 环状旋转周期结构实例环状旋转周期结构是工程领域许多传动/动力机械系统的基本构型方式，且通常为系统的关键部件。在高速或重载的情形下，该类部件的动力学问题变得十分突出。为了使其安全、可靠地工作，必须研究其动力学特性，探讨该类结构的振动传播方式与规律，为结构的减振降噪以及动态优化设计提供必要的理论依据。同时，由于该类结构的循环对称特性，其动力学响应必然表现出与之相关的规律。因而，本论文拟以旋转周期结构为研究对象，力求揭示存在于该类结构中的共性规律，并探讨其在工程领域中的具体应用。该研究对完善对称系统动力学理论、指导对称结构的基础选型、促进不同领域及学科的交叉、引领旋转周期结构动力学分析方法的工程应用

图3-4 为模态计算结果，当模态数 n=4 时，此时系统为分裂固有频率，如图 3-4(a) 所示。图 3-4(b)对应 n=5 时的模态，此时系统为重频。对应的振型展开图如图 3-5所示。图 3-6(a)为n=4 时的耦合振型谐波系数分布图。除存在基波n=4 外，存在谐波m=8，同时满足 (m±4)/4=int，且m>n，因此谐波系数满足BBc8<0

【参考文献】：
期刊论文
[1]失谐大型天线结构的振动模态局部化研究[J]. 刘相秋,王聪,王威远,邹振祝.  宇航学报. 2008(06)
[2]刚度随机失谐叶盘结构概率模态特性分析[J]. 王建军,姚建尧,李其汉.  航空动力学报. 2008(02)
[3]直线型失谐周期结构中局部化现象的研究进程和现状[J]. 王晶,于桂兰.  科学技术与工程. 2008(04)
[4]不同极槽配合永磁同步电动机振动噪声分析[J]. 宋志环,韩雪岩,陈丽香,唐任远.  微电机. 2007(12)
[5]三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之一)[J]. 谭建成.  微电机. 2007(12)
[6]失调叶片-轮盘系统耦合振动分析[J]. 秦飞,陈立明.  北京工业大学学报. 2007(02)
[7]随机失谐叶盘系统受迫振动响应的统计特性研究[J]. 贺尔铭,余仕侠,王红建.  机械强度. 2007(01)
[8]无刷直流电动机极槽配合及低噪音驱动技术[J]. 高宏伟,张千帆,阿部一雄,程树康.  哈尔滨工业大学学报. 2007(01)
[9]循环对称结构动应力计算的一种工程处理方法[J]. 秦飞,张晓峰,白洁,魏建友,陈立明.  北京工业大学学报. 2006(S1)
[10]重复结构振动控制的降维方法[J]. 陈伟民,孙东昌,王大钧,魏建萍,仝力勇,王泉.  应用数学和力学. 2006(05)

硕士论文
[1]环形可展开大型卫星天线结构设计与研究[D]. 肖勇.西北工业大学 2001



本文编号：3230147