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接触条件下的非线性振动研究

作　者: 吴敬伟
导　师: 王世军
学　校: 西安理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 非线性振动 接触刚度 间隙 次谐共振 能量转移
分类号: TB535
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文利用实验和有限元法相结合对接触系统的非线性振动特性进行研究。以Hertz接触理论和有限元数值法为理论指导,在Ansys中建立了接触问题的数值模型,并通过实验验证了模型的可靠性；考察了脉冲、正弦波、三角波以及正弦线性扫频激励时,单、双边在不同间隙、接触刚度、预紧量等条件下的振动响应；在Matlab中,分别对实验和数值仿真获得的振动信号在时域对振动信号进行截取、预滤波、平滑处理,以获得所需的信号,并去掉噪声成分；在频域,对信号进行了傅里叶变换,获得信号的频谱分布,根据频谱来分析和总结系统振动频率的变化规律。根据文中的分析结果,得出如下结论：系统的振动响应和激振方式有关；接触系统中存在着明显的倍频共振现象,即亚谐共振,该性质是非线性系统的一个特性；接触刚度、间隙以及预紧量对接触系统的振动均有不同程度的影响,表现尤为显著的是接触刚度；振动响应中可能出现类似于线性系统的单频响应；振动系统中有高频能量转向低频的现象,进而可能导致系统不稳定；通过非线性弹簧振子系统说明了振动响应和恢复力之间的关系。最后,基于以上研究成果,对车床主轴和车床床鞍在振动中出现的现象做了分析和解释。

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 声学工程 > 振动、噪声及其控制 > 振动和噪声的控制及其利用
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