【摘要】：沖擊振動(dòng)與摩擦振動(dòng)不僅大大縮短了機(jī)械系統(tǒng)的使用壽命,降低系統(tǒng)穩(wěn)定性和工作效率,而且造成嚴(yán)重的噪聲污染。深入研究摩擦力作用下的碰撞振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,對實(shí)現(xiàn)各機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析與穩(wěn)定性控制,以及參數(shù)的工程優(yōu)化,具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。在單自由度系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,綜合考慮系統(tǒng)摩擦環(huán)境、支撐條件、限位邊界條件等因素,且將Dankowicz和LuGre兩類動(dòng)摩擦模型作為摩擦來源,分別建立了兩自由度含摩擦對碰振動(dòng)系統(tǒng)以及兩自由度含摩擦雙側(cè)約束系統(tǒng)。對系統(tǒng)方程進(jìn)行無量綱處理,借助R-K算法對系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值求解。通過系統(tǒng)相圖、時(shí)間歷程圖、分岔圖以及滑移分岔圖等數(shù)值仿真結(jié)果,對系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分岔演化、粘-滑以及顫碰振動(dòng)進(jìn)行了探究;通過分析雙參平面內(nèi)的參數(shù)域分布,研究了關(guān)鍵參數(shù)對系統(tǒng)粘-滑、顫碰振動(dòng)的影響。主要內(nèi)容如下:針對所建立的含動(dòng)摩擦兩自由度對碰振動(dòng)系統(tǒng),分別將Dankowicz和LuGre兩類動(dòng)摩擦模型作為系統(tǒng)的摩擦來源,分析了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),且在給定系統(tǒng)參數(shù)下,通過數(shù)值仿真分析系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為以及振動(dòng)特性。研究發(fā)現(xiàn):動(dòng)摩擦力作用下,系統(tǒng)低頻區(qū)為粘-滑振動(dòng)與顫碰振動(dòng)發(fā)生的主要區(qū)域,為波紋狀分岔結(jié)構(gòu),顫碰次數(shù)與波紋條數(shù)相對應(yīng),存在幅值跳躍以及周期性分岔行為、且均存在完全顫碰振動(dòng)與不完全顫碰振動(dòng)。隨著激振頻率的增大,系統(tǒng)粘-滑振動(dòng)逐漸減弱,完全顫碰振動(dòng)弱化為不完全顫碰振動(dòng),且逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l區(qū)的單次碰撞振動(dòng);中頻區(qū)域通常為穩(wěn)定的無粘-滑、無顫碰的單次碰撞振動(dòng)區(qū),存在幅值跳躍現(xiàn)象;高頻振動(dòng)區(qū),系統(tǒng)無粘-滑、顫碰振動(dòng)行為,系統(tǒng)存在Hopf分岔、周期倍化與退化分岔、幅值跳躍、陣發(fā)性混沌、周期泡等豐富的動(dòng)力學(xué)分岔演化形式。碰撞沖擊導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行速度發(fā)生躍遷,摩擦力突變,且粘滯振動(dòng)狀態(tài)下,系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡。系統(tǒng)全局由穿越滑移軌線與粘滯振動(dòng)帶轉(zhuǎn)換引發(fā)穿越滑移分岔、切換滑移分岔、擦邊滑移分岔以及多滑移分岔。選定參數(shù)平面內(nèi),系統(tǒng)粘-滑振動(dòng)與顫碰振動(dòng)隨著參數(shù)的變化產(chǎn)生振動(dòng)區(qū)域的增減;但系統(tǒng)粘-滑、顫碰振動(dòng)對于不同的系統(tǒng)參數(shù)存在不同強(qiáng)弱的敏感性。特定參數(shù)條件下,相鄰振動(dòng)區(qū)域之間存在交叉振動(dòng)區(qū),使得系統(tǒng)振動(dòng)復(fù)雜且敏感。針對考慮雙側(cè)剛性約束的含動(dòng)摩擦兩自由度碰撞振動(dòng)系統(tǒng),研究Dankowicz和Lu Gre兩類動(dòng)摩擦作用下系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)分岔行為以及顫碰、粘-滑振動(dòng)特性。研究表明:激振頻率控制下的系統(tǒng)分岔行為存在同樣的區(qū)域分割特性;兩側(cè)剛性約束處均存在完全顫碰振動(dòng);系統(tǒng)粘-滑、顫碰振動(dòng)對于不同的系統(tǒng)參數(shù)同樣存在不同強(qiáng)弱的敏感性,且同樣存在交叉振動(dòng)行為。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH113.1
【圖文】：

此映射的優(yōu)點(diǎn)是可以準(zhǔn)確描述含摩擦系統(tǒng)的粘界 : 0BXV ，可表示為：PS : 分岔（Sliding Bifurcation）rdo 定義了四種滑移分岔（Sliding Bifurcation），來揭示系存現(xiàn)象。粘滯振動(dòng)將系統(tǒng)空間劃分為兩部分： BS X V :1和：穿越滑移分岔（crossing-sliding bifurcation），為第一類滑越空間分割面。：擦邊滑移分岔（grazing-sliding bifurcation），即系統(tǒng)滑移：切換滑移分岔（switching-sliding bifurcation），即系統(tǒng)經(jīng)態(tài)。：多滑移分岔（multi-sliding bifurcation），即系統(tǒng)振動(dòng)為前

統(tǒng)、輪軌接觸系統(tǒng)、金屬切削系統(tǒng)等，建引起的振動(dòng)。完成系統(tǒng)建模后，則需要進(jìn)一，國內(nèi)外學(xué)者建立了多種多樣的摩擦模型以及考慮接觸表面實(shí)際因素的動(dòng)態(tài)摩擦模損量以及接觸材料等。動(dòng)摩擦模型由于其動(dòng)態(tài)特性的還原，成為近幾年國內(nèi)外學(xué)者型是將機(jī)械系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)部件簡化為具有質(zhì)化為彈簧與阻尼連接，來構(gòu)建實(shí)際系統(tǒng)的擦系統(tǒng)模型進(jìn)行了深入的研究，其中最為系統(tǒng)，如圖 2.1 所示。方程驅(qū)動(dòng)：fM X CX KX F 。

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文碰撞的摩擦碰撞振動(dòng)系統(tǒng)。如破碎錘、沖擊夯等為代表的裝置。同時(shí)充分考慮機(jī)械部件的支撐條件，以及內(nèi)部襯套擦因素，構(gòu)建含摩擦兩自由度對碰振動(dòng)系統(tǒng)模型。owicz 動(dòng)摩擦兩自由度對碰振動(dòng)系統(tǒng)建模如圖 2.2 所示。振子1M 在切向簡諧激勵(lì) sin()1P t 以及法常速bV 運(yùn)行的傳送帶上，且通過非線性彈簧阻尼連接在左激勵(lì) sin()2P t 作用下在地面上運(yùn)動(dòng)，右側(cè)通過非線性1X 與振子2M 的位移2X 相差D時(shí)，兩振子發(fā)生相互碰撞

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本文編號：2776719