天津市自然科学基金(11JCZDJC25400)
- 作品数：13 被引量：76H指数：6
- 相关作者：曹树谦李利青郭虎伦赵峰郭抗抗更多>>
- 相关机构：天津大学天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室大连理工大学更多>>
- 发文基金：天津市自然科学基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学机械工程电气工程更多>>
- 机动飞行条件下双转子系统动力学建模与响应分析被引量：11
- 2017年
- 考虑航空发动机双转子中介轴承的耦合作用及陀螺力矩的影响,利用Lagrange方程建立了机动飞行条件下双转子-滚动轴承支承耦合系统动力学模型,对耦合双转子系统的动力学特性进行了理论与实验研究.结果表明:随着内外转子转速比增大,高压转子振动幅值减小,分岔点处转速增大,最大增幅近67.49%.机动飞行使转子的振动响应幅值增大,出现较多分频.在跃升和横滚飞行姿态下,高压转子响应主要表现为:随着跃升速度增加,高压转子振动幅值明显增加,最大增幅近409.24%,分岔点对应的速度增大;在横滚速度增大时,转子振动特性主要表现为从复杂的运动形态变换到单周期运动形态,转子的振动幅值明显增加.利用基础运动双转子模型实验台对跃升和横滚两种飞行姿态下耦合双转子系统的部分动力学特性进行了实验研究,实验结果与数值模拟结果有较好的一致性,证明了计算结果的正确性.
- 李杰曹树谦郭虎伦李利青王俊白雪川
- 关键词：机动飞行分岔
- 机动飞行时航空发动机反向旋转双转子动力学实验研究被引量：6
- 2015年
- 利用基础运动的航空发动机双转子模型实验台,分别对飞机在俯冲运动、偏航运动、横滚运动和俯冲-偏航耦合运动时双转子系统的振动进行测试,研究了机动飞行对反向旋转双转子系统动力特性的影响。实验结果表明:机动飞行在转子上产生的瞬态附加离心力和附加陀螺力矩将对转子的轴心运动轨迹和振动响应产生明显的影响。
- 白雪川曹树谦杨蛟李杰
- 关键词：机动飞行轴心轨迹
- 干摩擦悬臂梁一阶等效固有频率研究被引量：3
- 2015年
- 采用牛顿第二定律及拉格朗日方程,分别对干摩擦悬臂梁及等效模型建立振动控制方程,获得两种模型的激励力与频率关系式,基于能量相等建立等效方程进行一阶等效固有频率研究,获得干摩擦悬臂梁等效固有频率解析表达式。采用数值方法计算干摩擦悬臂梁模型一阶固有频率。结果表明,数值与解析结果一致性较好,即悬臂梁等效固有频率随干摩擦增大而减小。所得解析表达式能更直接获得干摩擦力对悬臂梁固有频率影响规律。
- 赵峰曹树谦冯文周
- 关键词：干摩擦悬臂梁固有频率等效法
- 不平衡磁拉力作用下电机柔性转子非线性振动研究被引量：5
- 2014年
- 建立了电机柔性转子非线性动力学模型,并使用多尺度法计算了系统的一次近似主共振响应。通过定常解分析发现转子主共振响应中存在幅频曲线左偏这一软非线性现象,并且不平衡磁拉力的线性部分使系统固有频率下降,非线性部分使主共振峰左偏量增大。使用MATLAB软件中的"ode23"函数绘制出系统的时间历程图及相图,数值积分的结果验证了解析解的正确性。从理论上揭示了转子长度、转子外径以及平均气隙长度等电机参数对非线性振动的影响,为电机的优化设计和控制提供了理论依据。
- 刘清李琨王肖锋张昆鹏曹树谦
- 关键词：柔性转子非线性动力学不平衡磁拉力振动
- 耦合故障转子系统的降维及动力学特性被引量：6
- 2015年
- 比较非线性Galerkin法和标准Galerkin法在处理滚动轴承和不对中、碰摩故障引起复杂非线性问题时的降维效果,并用非线性Galerkin法进一步分析故障转子系统的动力学特性.考虑花键联轴器不对中啮合力,建立不对中-碰摩耦合故障转子-滚动轴承-花键联轴器系统动力学模型,采用两种Galerkin法对转子系统进行降维,并进行数值仿真,利用分岔图和瀑布图等进行对比分析.结果表明:非线性Galerkin法在处理不对中单一故障及不对中-碰摩耦合故障转子系统所得结果均能与未降维系统较好地吻合,而标准Galerkin法所得结果则存在一定差别甚至出现降维方法失效;应用非线性Galerkin法进一步分析故障转子系统发现,尽管降维使故障转子系统的维数减少,但并未改变故障转子的动力学特性,其故障特征信息仍得到保留.
- 曹树谦王俊韩研研白雪川
- 关键词：转子系统
- 机动飞行条件下航空发动机双转子动力学实验研究被引量：4
- 2014年
- 利用基础运动的航空发动机双转子模型实验台分别模拟飞机在进行俯仰运动、横滚运动和偏航运动时系统的振动,研究了机动飞行对双转子系统的动力学特性的影响。实验结果表明,飞机作横滚匀速运动、俯仰匀速运动时在内外转子上产生的瞬态附加离心力和附加陀螺力矩对系统振动瞬态幅值有很大的影响,总结了不同机动飞行条件对航空发动机双转子的动力学响应的影响特点。
- 杨蛟曹树谦
- 关键词：机动飞行动力学特性
- 含螺栓连接转子系统非线性振动特性研究被引量：12
- 2016年
- 针对航空发动机转子大量采用的螺栓法兰连接,建立了连接结构的力学模型,定性给出了两段转子在相对弯曲时连接部位弯矩的分段线性参数化模型。应用状态空间理论和数值计算方法对一个含螺栓连接的转子系统进行了数值模拟,研究其模态特性和稳态动力学响应。研究表明,分段线性变化连接刚度对中转速段尤其是二阶临界转速附近的模态和稳态动力学响应产生较大影响,而转子系统在低速段和高速段保持相对稳定的、可线性化的运动。分析了预紧力对转子运动特性的影响,发现预紧力对转子系统运动稳定性影响显著,在一定范围内增大预紧力会使系统不稳定加剧,但会缩短不稳定运动的区间范围。
- 刘卓乾曹树谦郭虎伦李利青
- 关键词：转子系统螺栓连接稳定性非线性动力学
- 考虑材料非线性时压电发电悬臂梁的主共振响应分析被引量：5
- 2014年
- 针对单晶压电悬臂梁发电系统进行了动力学建模及主共振响应分析。首先在考虑压电材料非线性的情况下,利用广义Hamilton原理、Rayleigh-Ritz法、Euler-Bernoulli梁理论等建立了单晶压电悬臂梁发电结构的机电耦合模型;其次利用多尺度法对系统进行了主共振二次近似响应分析,得到了谐振频率附近解的特性与系统参数的关系,揭示了压电材料非线性、外激励参数及负载电阻对系统响应的影响规律;最后通过数值计算验证了解析解的正确性。结论表明,压电材料的非线性特性会导致近似解的共振峰向左偏移,呈现软特性的非线性特征;当激励频率变化时,系统响应存在多解、跳跃等现象,多解区有2个稳定焦点和1个不稳定鞍点;主共振解的真正实现取决于系统的稳定性条件及初始条件的选取;系统存在最佳匹配负载电阻范围,对应系统的发电功率较大。
- 郭抗抗曹树谦
- 关键词：多尺度法主共振
- 干摩擦双层梁的工作模态实验方法被引量：4
- 2013年
- 采用模态实验方法,针对具有干摩擦的双层梁结构,基于LMS Test.lab 9A软件及采集仪,研究出一种有效的工作模态实验方法。将模型安置振动台上,在独立的垂向和横向随机激励工况下,分别拾取模型的响应信号,采用Polymax方法识别两种工况的模态参数,获得系统模态参数。同时分析了参考方向、采样时间、采样点数等参数对实验方法的影响规律。实验结果表明:参考方向应与激励方向保持一致,采样时间应足够长,识取的系统模态参数与采用锤击法模态实验得到的结果具有一致性。
- 赵峰曹树谦于跃斌吕可维
- 关键词：干摩擦
- 压电发电悬臂梁的非线性动力学建模及响应分析被引量：14
- 2014年
- 以单晶悬臂梁压电发电装置为研究对象,在考虑压电材料非线性的情况下,利用广义Hamilton原理、Rayleigh-Ritz法、Euler-Bernoulli梁理论及压电元件恒定电场假设建立了悬臂梁压电发电装置的分布式机电耦合模型,通过数值计算分析谐振频率附近解的特性与系统参数及初始条件的关系,揭示了压电材料非线性、外激励参数对系统响应的影响规律,并通过实验验证了解析解的正确性.结果表明,压电材料的非线性特性会导致近似解的共振峰向左偏移,呈现软特性的非线性特征;当激励频率变化时,系统响应存在多解、跳跃等现象,主共振解的真正实现与初始条件的选取有关.
- 郭抗抗曹树谦
- 关键词：主共振
