一、偏心结构扭转振动研究中几个基本参量的讨论（论文文献综述）
王立标[1]（2021）在《磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究》文中研究指明为提高车辆的抗侧倾性能,主动横向稳定杆技术已成为研究的热点。磁阻电机式主动横向稳定杆采用磁阻电机作为驱动装置,与无刷直流电机和液压泵驱动的主动横向稳定杆相比,具有结构简单、无退磁、响应快及良好的抗堵转能力的优点。然而,磁阻电机式主动横向稳定杆是由机械、电磁和电气控制参数多参量耦合的典型机电复合传动系统。针对系统存在多参量耦合特性,本文从机电耦合角度出发,开展机械-电磁耦合下系统的非线性振动和电气-电磁耦合下功率变换器的非线性特性及其控制研究。本文的主要研究内容如下:（1）设计了应用于车辆主动横向稳定杆的磁阻电机。通过建立车辆侧倾平衡方程,计算出适用于车辆的磁阻电机目标转矩。根据目标转矩,间接计算出磁阻电机的额定功率,并基于经验法设计了相应的磁阻电机。最后采用有限元和加载实验对电机进行性能验证,得出转速运行在1500r/min时,电机能获得3Nm的平均转矩,验证了所设计的磁阻电机满足车辆横向稳定杆系统抗侧倾力矩的需求。（2）磁阻电机非线性磁链曲线建模。磁场是机械系统与电磁系统耦合的桥梁,获得磁链模型是分析系统机电耦合特性的基础。为研究磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合特性,设计了反馈层含logistics映射的CDRNN网络,基于该网络对磁阻电机非线性指数磁链模型的参数进行估计,获得了磁阻电机非线性磁链解析模型。将解析模型计算的磁链值与实验数据进行比较,得出磁链误差不超过0.015Wb,验证了提出的解析磁链模型的有效性。（3）机械-电磁耦合下系统非线性特性分析。基于拉格朗日-麦克斯韦方程建立了磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合动力学模型,利用多尺度法对其进行求解,获得了系统在稳态运动时的主共振振幅方程以及系统稳定性的确定方程,并进一步采用数值和实验法分别对系统在负载激励下的非线性特性进行了研究,通过对系统的加速度及其单位频谱采集计算,得出系统在负载低频激励时不仅存在基频分量的振动,还存在非整数倍谐波振动分量,表明系统在低频负载激励下会产生相应的非线性振动。（4）电机功率变换器的电气-电磁耦合特性研究。在磁阻电机不对称半桥功率变换器的工作状态分析基础上,建立了其励磁、续流和退磁三状态的时域模型,并考虑控制系统参数的影响,基于电流的边界特性获得了功率变换器的分段离散模型。通过不动点稳定性理论对功率变换器的分段离散模型进行了周期1下的稳定性分析,得到了控制与电磁参数耦合下系统临界稳定的边界条件。采用数值和实验法对磁阻电机功率变换器存在电气-电磁参数耦合下的动力学特性进行了研究,得出当系统参数进入特定区域时电机电流功率谱出现连续性,表明系统存在复杂的非线性特性。（5）基于反演滑模的自适应控制系统设计及实现。考虑系统存在外部干扰的情况,设计了自适应反演滑模控制器以提高车辆抗侧倾性能,并基于Car Sim和MATLAB/Simulink联合仿真平台对车辆在双移线工况下进行仿真验证。在考虑不平路面干扰下,相比于被动稳定杆和滑模控制法,提出的自适应反演滑模法能有效降低车辆的侧倾角。为进一步验证控制方法的有效性,设计了控制系统的软硬件,并搭建了可模拟不平路面激励的试验台架。通过实验得出在不平路面激励下,所设计的控制器使车辆的侧倾角得到了控制,验证了本文提出的自适应反演滑模控制方法的有效性。综上所述,本文建立了磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合动力学模型,进行了相关参数激励下的非线性动态特性研究。开发了基于反演滑模的车辆侧倾自适应控制系统及模拟不平路面激励下的性能试验平台。论文的研究工作为提高车辆机电传动部件的可靠性和改善车辆抗侧倾性能提供了参考。
张晓鸣[2]（2020）在《基于多源时空数据的输电线路舞动分布及监测预警关键技术》文中进行了进一步梳理输电线路舞动是导线存在非圆截面覆冰时在风激励下发生的低频率、大振幅的运动。因振幅较大,舞动一方面会导致线路疲劳、张力增大而引起金具损坏甚至倒塔事故,另一方面可能导致相间距离过近而引起闪络、跳闸等后果,对电网安全运行存在严重威胁。在宏观的舞动灾害空间分布层面上,舞动分布图是线路规划和差异化防舞的重要指导资料,研究微地形微气象多源信息融合的舞动空间分布模型以得到更细致的舞动分布图具有重要现实意义。在微观的舞动过程层面上,针对舞动易发地区的已建成线路,研究基于视频监测的舞动轨迹提取算法及预警体系构建可服务于舞动基础数据积累、机理模型验证以及运行状态评估,对舞动理论研究和电网防灾减灾具有重要战略意义。针对国家电网现行的舞动空间分布模型（气象地理法）存在未考虑气象要素同步变化、插值方法未考虑观测点空间构形、得到的舞动分布图对特殊地形地貌表达不充分等问题,本文提出了气象-地统计模型法,首先构建日最低气温、日平均相对湿度、日最大风速及对应风向的最优地统计插值模型,再根据逐日气象表面来反演舞动分布图,通过提高舞动敏感气象要素的插值精度来提升舞动分布图对微地形的表达能力。考虑到上述待插值气象要素涉及日尺度的极端值（最大/最小）与矢量特性,通过融合多源地形和地表覆盖信息、对矢量分量插值与合成、考虑回归关系空间非平稳性、引入协变量等方式确定了各气象要素的最优地统计插值模型。参考影响覆冰和风激励的微地形因子、结合河南省地形和气象概况,首次提出将经差、坡向与北方向夹角、地形起伏度、邻域内水体及林地面积因子作为解释变量,对趋势项建立局部参数随地理位置可变的混合地理加权回归（mixed Geographically Weighted Regression,m GWR）模型,对残差项利用变量自身的相关性及变量间的交叉相关性进行普通克里金（Ordinary Kriging,OK）或协同克里金（Co-Kriging,CK）插值,构建了均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）最小的最优（m）GWR（C）K模型。以河南省一次大范围舞动的气象数据为例验证最优地统计插值模型的精度,结果表明,该模型RMSE与改进的气象地理法中插值模型相比下降了22.227～48.974%不等。进一步采用1998-2013年气象数据按本文提出的气象-地统计模型法反演舞动分布图,与国网舞动分布图2013版相比,本文方法能够更好地体现峡谷风道型、高山分水岭型及水汽增大型微地形对气象要素及舞动的作用,同时能够有效地处理气象站点数据缺失或异常而低估舞动日数问题。针对视频在线监测方式中现有的导线或间隔棒定位算法过于依赖人工、自动化程度不高的问题,本文根据导线及间隔棒形态提出基于块方向场（Block Directional Field,BDF）和归一化旋转自相关（Normalized Rotation Auto Correlation,NRAC）的间隔棒形心定位新算法。该方法利用BDF来表达导线的线状特性实现导线区域分割,然后根据间隔棒的规则多边形形态、以NRAC来度量旋转对称性,间隔棒形心即为局部最优旋转对称中心。针对无辅助的距离、仰角等观测的情况,根据间隔棒运动特性进一步提出一种以间隔棒结构点为控制点的单目平面测量方案,通过形态学提取间隔棒结构点,再结合几何尺寸信息实现像素坐标到间隔棒平面坐标的映射,从而形成完整的基于视频监测的舞动轨迹提取方案。利用尖山真型输电线路在线监测视频对上述间隔棒形心定位算法进行验证,结果表明基于BDF和NRAC的方法能够极大降低人工干预程度,且点位RMSE相较于归一化互相关模板匹配方法下降了5.900～34.079%。以人工控制点结果为参考,对连续帧间隔棒形心平面测量的精度进行验证。间隔棒形心坐标的RMSE介于2.760～9.521cm,与序列均值差分后的X、Y方向运动位移RMSE介于0.220～7.090cm,该厘米级精度与现有的加速度传感器和RTK监测方法相当,可满足舞动监测需要。另通过舞动监测装置检定平台对本文提出的间隔棒形心定位及平面测量的结果进行检定,舞动Y向最大位移差和频率的相对误差均小于5%。针对目前没有统一的舞动灾害预警指标及分级标准的问题,本文结合输电线路舞动发生必要的覆冰和风激励条件,分析舞动可能导致的电气故障,参考我国气象灾害分级预警机制及类似的预警系统,提出了“气象预警+相间安全系数预警”的预警模式,构建了舞动发生可能性与舞动发生强度双层预警体系。气象预警是在舞动发生前,对逐小时气象要素进行插值,以环境达到覆冰条件（IV级）、达到冰风条件（III级）、存在持续稳定的风激励（II级）、风向与线路垂直（I级）实现了对舞动发生可能性的4级预警。舞动幅值是表征舞动强度的重要参量,本文提出了基于频域和时域的舞动特征参数两步提取方法,并引入相间安全系数来描述潜在的电气性能威胁,实现了对舞动强度及潜在电气威胁的4级预警。论文汇总了全文模型及算法,采用组件地理信息系统（Geographic Information System,GIS）开发技术构建了输电线路舞动在线监测与预警综合系统。该GIS系统嵌入了本文的气象要素地统计插值模型、基于视频监测的间隔棒定位、平面轨迹测量、舞动特征参数提取、双层预警等专题功能,实现了可视化的舞动数据管理、分析与决策支持。
杨令仪[3]（2020）在《采油螺杆泵偏心碰摩动力学特性研究》文中指出采油单螺杆泵因其具有地面结构简单、能耗小和适用范围广泛等优点而被广泛使用。但采油单螺杆泵在井下采油工作时,随着转速的提升存在运行不平稳的现象,针对这一问题,本文对采油螺杆泵偏心碰摩动力学行为进行研究,分析采油单螺杆泵转子系统碰摩特性。根据采油单螺杆泵转子在定子内的运动特性,将采油单螺杆泵转子单周期运动分为曲线运动和直线运动两个阶段。依据转子动力学理论,结合常规Jeffcott转子系统建模方法,将1/4导程的螺杆泵转子等效到单截面内,分别建立了两个运动阶段下采油单螺杆泵转子偏心碰摩非线性系统运动分析模型,推导了两个运动阶段的转心与圆心转换方程,对方程的理论振幅进行了分析并给出求解方法。考虑转子转速的影响,利用变步长四阶龙格库塔法对两个阶段的运动微分方程进行数值模拟,并结合转子系统分岔图、轨迹图、相图、庞加莱截面图等对动力学仿真结果进行分析。结果表明转子转心绕定子中心公转过程中,公转半径呈现由高到低再到高的周期性变化,且转心一直绕公转圆做外切运动,运动过程与公转半径变化趋势相似;在不同偏心距条件下,进行了转速对转子碰摩系统动力学响应特性影响的仿真分析,得出了转子系统运行稳定的转速值与偏心距的关系。
刘志伟[4]（2020）在《内燃发电机组转子故障动力学特性的理论与实验研究》文中研究说明内燃发电机组作为内燃机车的供电设备,主要包括内燃机、联轴器、发电机、膨胀水箱、液压泵组等构件,其结构复杂。在运行过程中内燃机受周期性变化的外激力影响,导致振动故障频繁发生。厘清内燃发动机组复杂转子系统的振动特性,及时发现、诊断故障并采取有效的措施显得尤为重要。本论文通过理论与实验相结合,主要研究内燃机失火、联轴器不对中、碰摩等故障对内燃发电机组转子动力学特性的影响。论文工作包含以下几个内容:（1）研究了失火故障对内燃发电机组扭转振动特性的影响。将6缸内燃发电机组采用集总参数模型进行曲轴系的离散,变成一个10自由度的扭转动力系统,利用系统矩阵法建立内燃发电机组曲轴轴系的动力学方程,采用主元消去法,直接得到扭转振动的角位移和角速度。考虑不同转速和负载时,分别计算正常工况、单缸失火工况和两缸同时失火工况时内燃机自由端和联轴器输出端各谐波下的扭转振动角位移。数值分析说明失火工况对联轴器扭转振动产生较大的振幅。（2）进行了不同失火程度时内燃发电机组扭转振动理论与实验的研究。基于实际运转工况,搭建柴油机-联轴器-测功机实验台,在不同负载下,进行升速扫频,记录自由端的转速波动信号和联轴器输出端扭矩信号。分析了正常工况、单缸失火工况和两缸同时失火工况时自由端扭转振动各谐波下角位移和联轴器输出端各谐波下扭矩的动力学特性。结果表明,在各种工况下的理论计算结果与实验测量结果基本吻合。此外,比较了转速传感器和扭矩传感器对诊断失火故障的特征和定位的有效性。实验结果表明,两种传感器均能诊断出失火特征,转速传感器定位效果优于扭矩传感器。（3）考虑角度不对中和碰摩故障,利用拉格朗日方程推导飞轮-联轴器系统横向振动和摆动的加速振动响应动力学方程,进而推导了在加速过程中角度不对中引起的力和力矩的表达式。分别考虑了存在角度不对中、碰摩及两者耦合故障时,利用时域和频域方法分析横向振动和摆动的非稳态动力学特性。结果表明:角度不对中与碰摩故障对系统非稳态振动的影响明显不同。（4）研究了联轴器不对中故障对发电机转子系统的动力学影响。根据拉格朗日方程推导联轴器-发电机转子系统动力学方程,利用龙格库塔法进行数值求解。研究平行不对中和角度不对中对发电机转子动力学特性的影响,结果显示平行不对中和角度不对中均能够引起发电机转子系统产生超谐共振现象。此外,分析了等效刚度对发电机转子系统动力学响应的影响,并且研究了不同磁极对数对发电机转子系统动力学响应的影响。（5）飞轮-联轴器转子系统动力学实验研究。以内燃发电机组中实际飞轮-联轴器结构为基准,搭建飞轮-联轴器系统转子实验台。在不同不对中工况下,进行升速扫频实验,记录每个转速下飞轮端和联轴器端的振动数据。分析不对中对飞轮端和联轴器端过临界转速时的影响,与理论结果进行比较,发现实验结果基本验证了理论结果,并在实验中发现飞轮与联轴器振动的新现象。此外,实验还分析了共振和超谐共振对系统振动的影响。总之,本论文以内燃发电机组为研究对象,开展各种故障工况对系统动力学特性的影响,并用实验进行了验证。研究结果可为内燃发电机组后续的研究工作提供了理论基础和求解方法,同时为工程应用提供了一定的理论指导。
张鸿斌[5]（2020）在《异步冷轧垂直和水平非线性振动研究》文中提出探究异步冷轧在垂直和水平方向上非线性因素影响下振动的发生机理和失稳机制,是提高轧件成型精度和轧制效率的关键。针对异步冷轧振动问题,本文对上、下工作辊辊径相等而转速不等的异步轧制工况进行分析,通过理论分析和数值仿真探究非线性因素影响下的异步冷轧垂直和水平振动机理,研究结果可为异步冷轧减振抑振和提高轧件成型精度提供理论参考。首先,通过建立考虑阻尼、间隙、转速和异速比等因素影响下的异步冷轧垂直颤振和强迫振动模型,利用数值仿真得到单参量分岔特性和双参量域上的运动特性,明确垂直颤振对转速的灵敏程度大于垂直强迫振动,垂直强迫振动做周期运动的参量域比垂直颤振的范围大,在振动不可避免的工况下,实际系统形成垂直强迫振动比垂直颤振更易施控。其次,对异步冷轧机上部辊系高副低代,建立垂振诱发下的水平非线性振动模型。通过对系统1/2次亚谐共振特性的探究,明确系统参数变化会导致幅频共振区域带宽增加、共振幅值增大、多值性及共振区移动的规律,增大一次方阻尼和三次方刚度能够使共振幅值减小,增大垂振位移激励参数将导致共振区域带宽增加和共振幅值增大。依据Melnikov理论进行混沌运动分析得到系统发生混沌运动的必要条件,为实际轧制失稳预测提供理论参考。再次,分别探究有、无弹性变形时异步冷轧垂振诱发下的水平非线性振动单参量分岔特性和双参量域运动特性,研究结果表明:随着位移激励参数和压扁变形参数等变化,系统出现倍周期分岔、周期运动和混沌运动等动力学行为,并且得到周期和混沌运动的参数匹配取值区域。探究有、无弹性变形时系统吸引子和吸引域转变过程,发现无弹性变形时系统周期吸引子和混沌吸引子有共存现象,有弹性变形时系统周期吸引子和混沌吸引子存在中心对称分布现象,揭示了垂振诱发下的水平非线性振动演化机制。最后,对异步冷轧垂直方向平衡状态下的运动特性进行探究,讨论了垂直方向运动部件在平衡位置之间自由、接触和碰撞等运动,并借助数值仿真明确碰撞运动时分岔、周期和混沌等动力学行为转变机制以及相应参数域。
李傲[6]（2020）在《燃气轮机拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学特性研究》文中提出近年来,燃气轮机发电机组在能源发电领域得到了广泛的应用,但由于燃气轮机转子采用多盘拉杆式结构,使得转子-轴承系统存在各种非线性因素,在运行中可能产生与汽轮机转子不同的动力学行为,而且燃气轮机透平转子在高速转动过程中,会增加发生故障的概率,使拉杆转子系统在运行中存在安全隐患,传统的线性振动理论在处理此类非线性问题时存在局限性,因此研究拉杆转子非线性动力学特性具有理论和实际意义。本文基于转子动力学相关理论,建立了考虑轮盘间接触作用的多盘拉杆式转子动力学模型,对转子系统不同系统参数下的非线性动力学特性展开分析,为深入了解拉杆转子系统动力学特性,理解碰摩等典型故障对转子动特性的影响,提高燃气轮机转子设计制造水平和运行安全可靠性提供理论支持。本文的研究内容及研究成果如下:（1）针对拉杆转子非连续性的特点,轮盘之间的粘性接触都会对转子的刚度产生影响,利用接触理论和预紧力载荷,计算出轮盘之间的接触刚度,并考虑了滑动轴承的非线性油膜力,建立双盘拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学模型,计算得到了转子转速、不平衡质量偏心距对系统非线性动力学特性的影响。（2）建立了更符合实际的三盘拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学模型,计算得到了转子转速、不平衡质量偏心距对系统非线性动特性的影响。结合分岔图、庞加莱截面图、轴心轨迹图以及频谱图等,对比了三盘拉杆转子系统与双盘拉杆转子系统弯扭耦合的非线性动力学特性,发现三盘拉杆转子的动特性与双盘拉杆转子的动特性在高转速下存在一定的差异。（3）针对双盘拉杆转子轴承系统,首先采用达朗贝尔原理,库伦摩擦模型建立了碰摩转子的非线性弯扭耦合振动微分方程,然后利用四阶龙格库塔法对微分方程进行数值分析。结合分岔图、庞加莱截面图、轴心轨迹图以及频谱图等,分析了碰摩下拉杆转子轴承系统弯扭耦合的非线性动力学特性。得出随着转速的提高,转子轴承系统呈现非线性,系统扭振的影响不可忽略不计,碰摩力逐渐成为影响转子非线性动态特性的主要因素;轮盘质量偏心、静子的径向刚度对系统的非线性动力学特性也有很大的影响。
胡佳星[7]（2019）在《高层建筑水平、扭转向风致响应及其模态参数识别研究》文中指出由于高层建筑具有轻质、高柔、低阻尼的特性,导致台风作用下主体结构出现水平、扭转风风致响应,影响高层建筑使用安全性和居住舒适度。19642018年登陆中国海南省的热带气旋总数接近于94个,而针对我国南海地区在台风作用下的高层建筑风特性、风致响应的研究仍然远远不够,特别是针对同一高层建筑进行多年现场实测获取不同来流方向的台风风特性及风致响应的研究更是鲜有。本文在20142018年期间对位于海口市的一栋高层建筑在台风“威马逊”、“海鸥”、“彩虹”、“莎莉嘉”和“卡努”影响下的楼顶风场特性、水平向和扭转向风致响应进行了现场实测,通过分析得到了五次台风作用下城市高空风场特性,以及结构水平、扭转向风致响应特性,研究了加速度幅值对该结构模态阻尼比和自振频率的影响规律,并基于AR模型的线性滤波法模拟了不同高度各楼层顺风向、横风向脉动风时程,通过计算得到顺风向、横风向和扭转向风致响应,探讨了模态参数取值对高层建筑风致响应的影响。通过研究,本文取得了如下具体研究成果:（1）基于五次台风影响下该楼顶风场的现场实测数据,分析了台风登陆过程中平均风和脉动风特性,主要包括湍流强度、湍流积分尺度、峰值因子、阵风因子、概率密度函数和脉动风速谱等参数,以及这些参数与平均风速和风向之间的内在关联,并对比了不同地貌类型对湍流强度、湍流积分尺度、顺横风向湍流强度比值等参数影响,揭示了阵风因子与基本时距和阵风持续时间的关系,提出了顺、横风向阵风因子和湍流强度关系预测经验公式,并探讨了台风登陆不同阶段中顺、横风向脉动风速谱特性。（2）在国内首次采用RA013转动加速度计记录到塔楼四个楼层扭转向角加速度响应,采用平动加速度计获得了不同楼层水平向加速度响应。探讨了不同楼层加速度、角加速度峰值和均方根与楼层高度和平均风速的相互关系,以及加速度和角加速度响应的频率特性与概率特性,基于目标概率法提出了台风作用下水平向加速度和扭转向角加速度峰值因子在不同保证率下的取值范围,揭示了台风登陆不同风速下高层建筑加速度自功率谱峰值变化特性。（3）对于不同风速的强台风作用下该高层建筑的模态参数进行了识别,得到与加速度幅值相关的振型、自振频率与阻尼比。结果表明风速和加速度响应与结构的自振频率有一定关联,分别提出了考虑不同风速和加速度响应的结构基本自振频率的估算公式,可为国内外高层建筑抗风设计提供参考。（4）模拟了不同楼层顺风向、横风向脉动风荷载,通过计算得到了该高层建筑顺风向、横风向和扭转向风致响应,并与实测结果进行了对比,分析了模态参数变化对结构不同楼层水平、扭转向风致响应的影响。
唐曦[8]（2019）在《计入热弹流润滑作用的滚动轴承—转子系统性能研究及软件实现》文中研究说明滚动轴承—转子系统被广泛应用于各类机械传动系统。在过去以往的研究中,滚动轴承—转子系统的摩擦学与动力学性能往往是孤立进行的。要深入研究滚动轴承—转子系统摩擦学及动力学性能,有必要从系统的角度从出发,并考虑滚动轴承热弹流润的影响。本文立足于国家自然科学基金项目“计入转子动力学性能影响的高速滚动轴承多体润滑及热特性研究”（资助号为51775067）,对滚动轴承—转子系统摩擦学及动力学性能进行耦合研究及软件开发,旨在为分析该系统性能提供一定的理论支撑与分析手段。论文主要工作如下:首先,建立了计入油膜力的滚动轴承—转子系统动力学模型,提出了基于径向基神经网络预测油膜力的方法,以加速模型求解。基于MATLAB搭建了滚动轴承—转子系统动力学仿真模块。该模块与径向基神经网络模块进行耦合,共同实现了对该系统摩擦学及动力学性能的求解分析。其次,在计入油膜力的滚动轴承—转子系统动力学模型基础上对该系统摩擦学及动力学性能进行了耦合研究。研究结果表明:在载荷突变激励下,系统振动过程中,最小膜厚、中心膜厚、最大油膜压力和最大油膜温度均出现拐点,该拐点出现的位置与润滑方程中瞬态项影响的强弱有关;在各润滑参数随着径向振动位移变化的轨迹中,会出现环状结构。该环状结构覆盖范围会随着转子径向刚度增加而减小,随着径向载荷或转子偏心距增加而增大;该环状结构形状会随着径向阻尼增加而变稀疏,随着转子转速增加而与稳态结果形状趋近。另外,转子转速增加,会导致径向振动位移幅值、扭转振动位移幅值和系统达到稳定的时间增加,而油膜摩擦力降低;轴承滚动体个数增加,会导致径向振动位移与油膜摩擦力降低,而系统振动频率增大。再次,基于遗传算法与多目标优化理论,以径向振动位移幅值、油膜温度和油膜摩擦力最小为优化目标,以轴承几何参数、系统工况与润滑剂参数为优化参数,建立了滚动轴承—转子系统摩擦学及动力学性能协同优化模型。该优化模型克服了由于以往滚动轴承—转子系统模型未考虑热弹流润滑的影响,不能准确进行系统性能优化的局限。研究中通过分步优化主要影响参数,并将多目标优化转化为了单目标的优化,从而提高了优化效率。通过上述处理,可显着降低转子径向振动位移幅值、油膜温度和轴承摩擦力。最后,基于VB与Fortran混合编程,开发出滚动轴承—转子系统性能及优化分析软件。该软件由滚动轴承—转子系统性能分析和优化设计两大模块组成,具有数值求解、数据导出和图形查看等功能,可实现计入热弹流润滑作用的滚动轴承—转子系统性能分析及优化设计,该软件已交付有关应用单位。
王峥[9]（2019）在《呼吸裂纹转子动力学特性及裂纹诊断方法研究》文中指出随着工业需求的不断增加,航空发动机、燃气轮机等大型旋转机械逐渐向高速、高功率密度的方向发展,复杂苛刻的工作环境则对设备的安全可靠性方面提出了更高的要求。转子作为旋转机械的最核心部件,一旦出现磨损、裂纹等不可逆性的损伤,将极有可能导致转子的弯曲断裂,甚至会引起机组的破坏,造成严重的经济损失和人身安全问题。因此,研究裂纹转子的故障特征,从中提取出相关的故障诊断准则具有重要意义。本文基于断裂力学理论,首先计算由裂纹引起的各型应力强度因子,通过建立应力强度因子和应变能释放率的关系,对裂纹区域积分得到裂纹引起的附加应变能,利用Castingliano定理得到裂纹单元的附加柔度矩阵,从而求得裂纹单元的刚度矩,最后基于应力强度因子为零法建立裂纹的呼吸模型。同时通过有限元软件ABAQUS来模拟裂纹转子的呼吸效应以验证理论计算的准确性。考虑裂纹单元引起的转子刚度弱化,建立系统动力学方程。以模化的航空发动机悬臂转子为对象,分别研究裂纹深度、裂纹位置和裂纹倾角等对于转子系统动力学特性的影响,总结转子临界转速及其峰值的变化特性;分析裂纹转子亚临界共振区共振转速、共振峰值、轴心轨迹及加速度响应随裂纹参数的变化规律;同时考虑了支承刚度和裂纹单元长度对于裂纹转子系统响应的影响。呼吸型裂纹使得转子具有了时变的刚度,因此将会表现出一定的非线性。本文结合非线性振动的基本理论,通过转子系统运动的相轨迹图、Poincare图、分岔图等分析不同裂纹、偏心距及偏位角下转子系统的非线性特性。最后,研究不平衡力大小以及相位对裂纹转子系统动力学特性的影响以及不同参数的不平衡力和裂纹之间的相互主导作用;考虑非线性系统特有的组合共振现象,研究扭转脉冲、扭转简谐、轴向脉冲、轴向简谐激励、横向简谐激励等外部激励下的裂纹转子耦合动力学特性,提取相关的转子裂纹识别准则。
张鹤[10]（2019）在《超深井钻柱振动激励机制及动力学特性分析》文中研究说明石油、天然气是人类社会的主要能源和资源,其日益增长的消耗量不断驱动着深层油气资源的勘探和开发。钻井是石油、天然气钻探必不可少的环节,主要为油气生产提供通道。作为钻井工程的重要部件,钻柱在狭长井筒内转动,受力情况复杂,振动剧烈。这种振动不仅会造成钻柱的疲劳失效、钻头过度磨损、井壁失稳,甚至还会引发井下事故,致使井筒报废。从上世纪60年代开始,国内外研究人员通过实验和数值模拟方法对钻柱动力学进行了长期的研究,取得了丰硕的成果,但随着钻井深度的不断增加,钻柱在井下的工作环境变得更为复杂和恶劣,加之PowerV、预弯短接等井下特殊工具的广泛应用,给钻柱动力学研究带来了新的挑战。面对新的需求,现有研究存在的问题主要包括:1)未考虑井下特殊工具的激励特征,因而无法有效模拟带井下特殊工具钻柱的动力学特性;2)忽略了聚晶金刚石复合片（Polycrystalline Diamond Compact,简称PDC）钻头与岩石相互作用在多种作用模式间的转换关系,难以揭示钻头扭矩出现速度弱化效应的内在本质,造成缺乏适用于钻柱动力学有限元分析的钻头激励模型;3)未考虑钻柱井下实际转速的影响,无法准确反映钻柱发生粘滑振动时的涡动特性;4)缺乏针对带井下特殊工具底部钻具组合（Bottom Hole Assembly,简称BHA）横向振动特性的高效分析方法。本论文开展的具体工作和取得的成果主要包括:1)基于弹性动力学Hamilton原理,推导了钻柱的Lagrange运动控制方程。根据钻柱所受的动载特征和运动状态,推导了钻柱的动能、势能、外力功的具体表达式,利用Euler-Bernoulli梁模型对钻柱离散后,得到了钻柱的动力学有限元方程。在推导过程中,不仅考虑了钻柱的几何和接触非线性、钻井液引起附加质量和阻尼力的影响,还重点考虑了钻柱井下转速波动的影响,建立了钻柱轴向-扭转-横向振动充分耦合的钻柱动力学有限元模型。2)基于钻头的运动轨迹,建立了钻头-岩石相互作用模型,推导了钻头-岩石相互作用在不同作用模式间的转换条件,揭示了造成钻头扭矩出现速度弱化效应的内在机理,提出了适用于钻柱动力学有限元分析的钻头激励模型。同时,利用钻头轨迹函数对钻头切削深度进行了描述,避免了向钻头-岩石相互作用模型中引入状态依赖时滞变量,大幅度提高了钻头-岩石相互作用模型的求解效率。3)提出了预弯结构和PowerV两种井下特殊工具对钻柱的激励模型。在此基础上,一方面结合加权余量法和有限元方法实现了对带井下特殊工具BHA横向振动响应的快速求解,分析了结构参数、钻压、转速和钻井液密度引起的附加质量对BHA横向振动的影响;另一方面,利用Newmark方法和节点迭代法对超深井钻柱动力学有限元模型进行了求解,研究了带井下特殊工具的超深井钻柱的瞬态动力学特性。4)利用三轴加速计测量了超深井钻柱的井下加速度,分析了钻柱的井下实际振动特征,并与数值模拟结果进行了对比,验证了有限元模型的可靠性。在此基础上,研究了超深井钻柱的粘滑振动和涡动特性,发现了粘滑振动对钻柱涡动的强化效应。5)分析了钻井参数对钻柱粘滑振动和涡动的影响,研究了抑制钻柱粘滑振动的措施。结果表明,尽管增加转速可以抑制钻柱的粘滑振动,但同时会诱发更为剧烈的BHA涡动。通过调整钻压消除钻柱粘滑振动的措施比较合理,所得结论符合实际情况。
二、偏心结构扭转振动研究中几个基本参量的讨论（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、偏心结构扭转振动研究中几个基本参量的讨论（论文提纲范文）
（1）磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 车辆主动稳定杆原理及控制研究现状 |
| 1.2.2 磁阻电机非线性振动及控制研究现状 |
| 1.2.3 机电系统机电耦合非线性振动及控制研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 车用主动横向稳定杆磁阻电机设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电机式主动横向稳定杆及目标转矩计算 |
| 2.2.1 电机式主动横向稳定杆系统 |
| 2.2.2 磁阻电机目标转矩计算 |
| 2.3 磁阻电机设计及有限元分析 |
| 2.3.1 磁阻电机设计 |
| 2.3.2 磁阻电机有限元静态磁场分析 |
| 2.3.3 磁阻电机有限元瞬态磁场分析 |
| 2.4 磁阻电机加载实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磁阻电机式主动稳定杆机械-电磁耦合振动特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁阻电机非线性磁链模型 |
| 3.2.1 基于指数函数的磁链模型 |
| 3.2.2 磁阻电机磁链检测 |
| 3.2.3 磁链模型参数估计 |
| 3.3 磁阻电机式主动稳定杆机械-电磁耦合特性 |
| 3.3.1 机电耦合动力学模型 |
| 3.3.2 系统非线性方程求解 |
| 3.3.3 系统稳定性分析 |
| 3.4 负载激励下系统耦合特性仿真与实验 |
| 3.4.1 系统耦合特性数值仿真 |
| 3.4.2 系统耦合振动实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁阻电机式主动稳定杆电气-电磁耦合特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 功率变换器数学模型 |
| 4.2.1 磁阻功率变换器时域分析 |
| 4.2.2 磁阻功率变换器迭代离散模型 |
| 4.3 功率变换器稳定性分析 |
| 4.3.1 功率变换器离散分析 |
| 4.3.2 功率变换器离散系统稳定性 |
| 4.3.3 功率变换器分岔特性 |
| 4.4 功率变换器耦合特性仿真与实验 |
| 4.4.1 功率变换器耦合特性时域仿真 |
| 4.4.2 功率变换器耦合特性实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 磁阻电机式主动稳定杆系统非线性控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电机式主动横向稳定杆车辆瞬态侧倾模型 |
| 5.2.1 前后轴主动横向稳定杆输出力矩模型 |
| 5.2.2 前后轴电机输出转矩模型 |
| 5.3 磁阻电机式主动横向稳定杆控制方法研究 |
| 5.3.1 电机式主动横向稳定杆总体控制策略 |
| 5.3.2 外环控制器设计 |
| 5.3.3 内环控制器设计 |
| 5.4 基于CarSim的系统控制仿真 |
| 5.4.1 基于Car Sim仿真方案 |
| 5.4.2 车辆动力学性能仿真 |
| 5.4.3 磁阻电机性能仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 磁阻电机式主动稳定杆控制系统设计及实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统硬件电路设计 |
| 6.2.1 控制系统架构和最小核心系统 |
| 6.2.2 功率变换电路及驱动电路 |
| 6.2.3 相电流及转子位置信号检测电路 |
| 6.3 控制系统软件设计 |
| 6.3.1 主程序设计 |
| 6.3.2 信号采样程序设计 |
| 6.3.3 转子位置状态及中断程序 |
| 6.4 磁阻电机式主动稳定杆控制实验 |
| 6.4.1 控制系统实验平台设计 |
| 6.4.2 路面激励下车辆侧倾实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于多源时空数据的输电线路舞动分布及监测预警关键技术（论文提纲范文）
| 主要创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国外内研究现状 |
| 1.2.1 舞动空间分布模型 |
| 1.2.2 气象要素的空间插值模型 |
| 1.2.3 舞动在线监测与轨迹提取技术 |
| 1.3 研究方法和路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究技术路线 |
| 1.4 论文框架 |
| 2 输电线路舞动机理与影响因素分析 |
| 2.1 舞动激发机理 |
| 2.1.1 Den Hartog横向激发机理 |
| 2.1.2 Nigol扭振激发机理 |
| 2.1.3 Yu偏心惯性耦合激发机理 |
| 2.2 影响舞动的微气象条件 |
| 2.2.1 覆冰状态 |
| 2.2.2 风激励 |
| 2.2.3 其他气象参数 |
| 2.3 影响舞动的微地形环境 |
| 2.3.1 典型微地形类型 |
| 2.3.2 微地形因子 |
| 2.4 影响舞动的线路结构参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 微地形微气象多源信息融合的舞动空间分布模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 气象地理法 |
| 3.2.1 气象舞动日反演 |
| 3.2.2 气象舞动日的空间插值 |
| 3.2.3 舞动区域分级标准 |
| 3.2.4 气象地理法的局限性 |
| 3.3 克里金空间插值方法及其扩展 |
| 3.3.1 区域化变量与(半)变异函数 |
| 3.3.2 克里金插值方法 |
| 3.3.3 泛克里金与回归克里金 |
| 3.3.4 普通线性回归与地理加权回归模型 |
| 3.3.5 混合地理加权回归模型 |
| 3.4 气象-地统计模型法(GMM方法) |
| 3.4.1 微地形因子提取 |
| 3.4.2 因变量与协变量处理 |
| 3.4.3 气象要素日值的最优地统计插值模型 |
| 3.4.4 逐日气象表面生成与舞动空间分布反演 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于气象-地统计模型法的河南舞动空间格局分析 |
| 4.1 研究区域概况及多源数据获取 |
| 4.2 微地形因子提取 |
| 4.3 日最低气温的最优插值模型 |
| 4.3.1 日最低气温与微地形因子的回归趋势 |
| 4.3.2 回归残差的空间结构分析及插值 |
| 4.4 日平均相对湿度的最优插值模型 |
| 4.4.1 日平均湿度与微地形因子的回归趋势 |
| 4.4.2 残差的空间结构分析及插值 |
| 4.5 日最大风速与对应风向的最优插值模型 |
| 4.5.1 日最大风速与微地形因子的回归趋势 |
| 4.5.2 风速残差的空间结构分析及插值 |
| 4.5.3 日最大风矢量的插值模型与风向计算 |
| 4.6 舞动分布图与空间格局分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于视频监测的舞动轨迹提取关键技术 |
| 5.1 分裂导线与间隔棒的检测定位方法 |
| 5.1.1 光流法 |
| 5.1.2 模板匹配 |
| 5.2 基于BDF和 NRAC的间隔棒形心定位 |
| 5.2.1 累积帧差法检测运动区域 |
| 5.2.2 基于块方向场的导线区域分割 |
| 5.2.3 基于归一化旋转自相关的间隔棒形心定位 |
| 5.3 基于间隔棒结构尺寸的单目平面测量 |
| 5.3.1 相机标定 |
| 5.3.2 间隔棒平面内的结构点提取 |
| 5.3.3 平面测量原理 |
| 5.4 基于单目视觉的真型输电线路舞动轨迹提取 |
| 5.4.1 首帧导线区域分割与间隔棒形心定位 |
| 5.4.2 连续帧间隔棒形心定位 |
| 5.4.3 间隔棒位置平面测量 |
| 5.4.4 舞动轨迹提取的精度检定 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 输电线路舞动在线监测与预警体系研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 舞动特征参数提取与分析 |
| 6.2.1 舞动位移序列的频谱分析 |
| 6.2.2 舞动位移序列的三角函数建模 |
| 6.3 输电线路舞动预警判据研究 |
| 6.3.1 基于气象条件的舞动预警判据 |
| 6.3.2 基于相间安全系数的舞动预警判据 |
| 6.4 输电线路舞动在线监测与预警系统研制 |
| 6.4.1 系统平台与框架设计 |
| 6.4.2 数据库设计 |
| 6.4.3 系统功能实现 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 研究工作总结与结论 |
| 7.2 后续工作与展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 |
| 期刊论文 |
| 软件着作权 |
| 致谢 |
（3）采油螺杆泵偏心碰摩动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的工程背景 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 采油单螺杆泵及动力学相关理论 |
| 2.1 采油单螺杆泵基本理论 |
| 2.1.1 线型理论 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.1.3 运动特性 |
| 2.2 碰摩转子系统动力学模型及其分析方法 |
| 2.2.1 碰摩转子系统物理模型 |
| 2.2.2 碰摩转子系统动力学模型 |
| 2.3 非线性系统响应特性及分析方法 |
| 2.3.1 非线性系统响应特性 |
| 2.3.2 非线性系统分析方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 采油单螺杆泵定转子系统建模及求解 |
| 3.1 定转子系统物理模型的建立 |
| 3.1.1 曲线运动阶段定转子系统物理模型 |
| 3.1.2 直线运动阶段定转子系统物理模型 |
| 3.2 定转子系统动力学模型的建立 |
| 3.2.1 曲线运动阶段定转子系统动力学模型 |
| 3.2.2 直线运动阶段定转子系统动力学模型 |
| 3.2.3 丁腈橡胶碰摩力模型的建立 |
| 3.3 转心与圆心数值解转换方程的建立 |
| 3.3.1 直线运动阶段转子转心与圆心数值解转换方程 |
| 3.3.2 曲线运动阶段转子转心与圆心数值解转换方程 |
| 3.4 理论振动幅度的求解 |
| 3.4.1 曲线运动阶段转子理论振幅的求解 |
| 3.4.2 直线运动阶段转子理论振幅的求解 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 定转子系统动力学响应数值分析 |
| 4.1 转子旋转速度对系统响应的影响 |
| 4.1.1 曲线运动阶段转速对系统响应的影响 |
| 4.1.2 直线运动阶段转速对系统响应的影响 |
| 4.2 偏心距对系统相对稳定转速的影响 |
| 4.2.1 偏心距对曲线运动阶段系统相对稳定转速的影响 |
| 4.2.2 偏心距对直线运动阶段系统相对稳定转速的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（4）内燃发电机组转子故障动力学特性的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 内燃机曲轴扭转振动动力学研究 |
| 1.2.2 联轴器不对中故障研究 |
| 1.2.3 碰摩故障研究 |
| 1.2.4 时频分析法 |
| 1.2.5 发电机转子系统动力学研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 柴油发电机组轴系扭转振动 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 曲轴模型 |
| 2.2.1 燃气压力引起的力矩 |
| 2.2.2 曲轴连杆机构惯性力引起的力矩 |
| 2.3 数值计算与讨论 |
| 2.3.1 柴油机曲轴自由端的扭转振动 |
| 2.3.2 联轴器的扭转振动 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柴油发电机组扭转振动实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验台及参数 |
| 3.2.1 测试设备 |
| 3.2.2 数据采集系统 |
| 3.3 实验数据处理 |
| 3.3.1 自由端的扭转振动 |
| 3.3.2 联轴器输出端的动态扭矩测量 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 不对中-碰摩耦合故障飞轮/联轴器系统瞬时动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 飞轮-联轴器转子系统建模 |
| 4.2.1 角度不对中产生的弯矩 |
| 4.2.2 碰摩力 |
| 4.3 时频分析方法 |
| 4.3.1 平滑伪Wigner-Ville (SPWV)分布 |
| 4.3.2 小波分析 |
| 4.4 数值计算与讨论 |
| 4.4.1 不对中故障 |
| 4.4.2 碰摩故障 |
| 4.4.3 含不对中碰摩故障研究 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 不对中故障对发电机转子动力学的影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不平衡磁拉力 |
| 5.3 平行不对中 |
| 5.4 角度不对中 |
| 5.5 转子系统理论模型 |
| 5.6 数值计算与分析 |
| 5.6.1 平行不对中故障对发电机主共振的影响 |
| 5.6.2 角度不对中故障对发电机主共振的影响 |
| 5.6.3 等效刚度系数对发电机主共振的影响 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 联轴器不对中故障实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验台介绍 |
| 6.3 实验内容 |
| 6.3.1 平行不对中时的主共振响应 |
| 6.3.2 平行不对中时的稳态响应 |
| 6.3.3 角度不对中时的主共振响应 |
| 6.3.4 角度不对中时的稳态响应 |
| 6.3.5 超谐共振响应 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）异步冷轧垂直和水平非线性振动研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题依据 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 轧机垂直振动研究现状 |
| 1.3.2 轧机水平振动研究现状 |
| 1.3.3 轧机垂直与水平耦合振动研究现状 |
| 1.3.4 非线性振动理论方法研究进展 |
| 1.3.5 非线性振动应用的工程领域研究进展 |
| 1.3.6 异步轧制研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 考虑阻尼和间隙的异步冷轧垂直颤振和强迫振动 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 考虑阻尼和间隙的异步冷轧垂直颤振和强迫振动模型 |
| 2.2.1 考虑阻尼和间隙的异步冷轧垂直颤振建模 |
| 2.2.2 考虑阻尼和间隙的异步冷轧垂直强迫振动建模 |
| 2.3 考虑阻尼和间隙的异步冷轧垂直颤振动力学分析 |
| 2.4 考虑阻尼和间隙的异步冷轧垂直颤振单参量分岔特性 |
| 2.4.1 转速比对异步冷轧垂直颤振的影响 |
| 2.4.2 一次方刚度对异步冷轧垂直颤振的影响 |
| 2.4.3 一次方阻尼对异步冷轧垂直颤振的影响 |
| 2.4.4 三次方阻尼对异步冷轧垂直颤振的影响 |
| 2.4.5 偏心量对异步冷轧垂直颤振的影响 |
| 2.4.6 间隙对异步冷轧垂直颤振的影响 |
| 2.5 双参量域上的异步冷轧垂直颤振运动特性 |
| 2.6 考虑阻尼和间隙的异步冷轧垂直强迫振动动力学分析 |
| 2.7 考虑阻尼和间隙的异步冷轧垂直强迫振动单参量分岔特性 |
| 2.7.1 转速比对异步冷轧垂直强迫振动的影响 |
| 2.7.2 一次方刚度对异步冷轧垂直强迫振动的影响 |
| 2.7.3 一次方阻尼对异步冷轧垂直强迫振动的影响 |
| 2.7.4 三次方阻尼对异步冷轧垂直强迫振动的影响 |
| 2.7.5 偏心量对异步冷轧垂直强迫振动的影响 |
| 2.7.6 异速比对异步冷轧垂直强迫振动的影响 |
| 2.7.7 压下系数对异步冷轧垂直强迫振动的影响 |
| 2.8 双参量域上的异步冷轧垂直强迫振动运动特性 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 异步冷轧垂振诱发下的水平非线性振动 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 异步冷轧垂振诱发下的水平非线性振动模型 |
| 3.2.1 异步冷轧垂振诱发下的水平非线性振动建模 |
| 3.2.2 考虑弹性变形时异步冷轧垂振诱发下的水平振动建模 |
| 3.3 异步冷轧垂振诱发下的水平非线性振动动力学分析 |
| 3.3.1 异步冷轧水平非线性振动1/2 次亚谐共振特性 |
| 3.3.2 异步冷轧水平非线性振动混沌运动特性 |
| 3.4 异步冷轧垂振诱发下的水平非线性振动单参量分岔特性 |
| 3.4.1 频率比对异步冷轧水平非线性振动的影响 |
| 3.4.2 一次方阻尼对异步冷轧水平非线性振动的影响 |
| 3.4.3 一次方刚度对异步冷轧水平非线性振动的影响 |
| 3.4.4 三次方刚度对异步冷轧水平非线性振动的影响 |
| 3.4.5 位移激励参数对异步冷轧水平非线性振动的影响 |
| 3.5 异步冷轧水平非线性振动在双参量域上的运动特性 |
| 3.6 异步冷轧水平非线性振动吸引子和吸引域 |
| 3.7 考虑弹性变形时异步冷轧水平振动单参量分岔特性 |
| 3.7.1 考虑弹性变形时一次方阻尼对异步冷轧水平振动的影响 |
| 3.7.2 考虑弹性变形时一次方刚度对异步冷轧水平振动的影响 |
| 3.7.3 考虑弹性变形时三次方刚度对异步冷轧水平振动的影响 |
| 3.7.4 考虑弹性变形时位移激励参数对异步冷轧水平振动的影响 |
| 3.7.5 考虑弹性变形时压扁变形参数对异步冷轧水平振动的影响 |
| 3.8 考虑弹性变形时异步冷轧水平振动在双参量域上运动特性 |
| 3.9 考虑弹性变形时异步冷轧水平振动吸引子和吸引域 |
| 3.10 本章小结 |
| 4 异步冷轧垂直方向平衡状态下的运动分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 异步冷轧垂直方向平衡状态下的运动模型 |
| 4.3 异步冷轧垂直方向运动部件在平衡位置间的运动分析 |
| 4.4 异步冷轧垂直方向运动部件在平衡位置间的碰撞运动 |
| 4.4.1 异步冷轧垂直方向运动部件在平衡位置间的碰撞运动求解 |
| 4.4.2 异步冷轧垂直方向运动部件在平衡位置间碰撞运动仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（6）燃气轮机拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 非线性转子动力学研究现状 |
| 1.2.2 转子系统弯曲振动的研究现状 |
| 1.2.3 转子系统扭转振动的研究现状 |
| 1.2.4 转子系统弯扭耦合振动的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 非线性动力学分析理论基础 |
| 2.1 燃气轮机的结构介绍 |
| 2.2 拉杆转子物理模型及简化 |
| 2.3 非线性油膜力介绍 |
| 2.4 拉杆转子接触刚度模型 |
| 2.5 非线性转子动力学理论 |
| 2.5.1 状态方程及相空间 |
| 2.5.2 Poincaré映射 |
| 2.5.3 分岔理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 双盘拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 转子轴承系统的动力学模型 |
| 3.3 数值分析结果与讨论 |
| 3.3.1 转速的影响 |
| 3.3.2 不平衡质量偏心距的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 三盘拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 转子轴承系统动力学建模 |
| 4.3 数值分析结果与讨论 |
| 4.3.1 转速的影响 |
| 4.3.2 不平衡质量偏心距的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碰摩拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 转子轴承系统的动力学建模 |
| 5.2.1 碰摩力及力矩 |
| 5.2.2 运动方程 |
| 5.3 数值分析结果与讨论 |
| 5.3.1 转速的影响 |
| 5.3.2 不平衡质量偏心的影响 |
| 5.3.3 静子径向刚度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文及参与的科研工作 |
| 致谢 |
（7）高层建筑水平、扭转向风致响应及其模态参数识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 高层建筑抗风现场实测研究综述 |
| 1.2.1 国外高层建筑风特性和风致响应现场实测的现状 |
| 1.2.2 国内高层建筑风特性和动力响应现场实测的现状 |
| 1.2.3 高层建筑现场实测与模态参数识别的研究现状 |
| 1.2.4 高层建筑扭转向抗风现场实测现状 |
| 1.2.5 台风作用下高层建筑抗风现场实测研究存在的不足 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 1.3.1 研究思路和主要创新点 |
| 1.3.2 本文的主要内容 |
| 第2章 高层建筑抗风实测概况 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实测高层建筑与周边地貌概况 |
| 2.3 实测高层建筑概况 |
| 2.4 台风现场实测系统 |
| 2.4.1 台风监测系统的构成 |
| 2.4.2 风速仪 |
| 2.4.3 水平向加速度测量 |
| 2.4.4 扭转向加速度测量 |
| 2.5 实测台风概况 |
| 2.5.1 台风“威马逊” |
| 2.5.2 台风“海鸥” |
| 2.5.3 台风“彩虹” |
| 2.5.4 台风“莎莉嘉” |
| 2.5.5 台风“卡努” |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 高层建筑顶部风特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 风特性理论基础 |
| 3.2.1 平均风速特性 |
| 3.2.2 脉动风速特性 |
| 3.3 高层建筑顶部的台风风特性实测结果 |
| 3.3.1 风速和风向时程 |
| 3.3.2 平均风速和风向角 |
| 3.3.3 湍流强度 |
| 3.3.4 湍流积分尺度 |
| 3.3.5 阵风因子 |
| 3.3.6 脉动风功率谱密度函数 |
| 3.4 实测台风脉动风速的概率密度特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高层建筑的水平向风致响应实测研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水平向加速度响应时程 |
| 4.3 水平向加速度响应幅值与平均风速关系 |
| 4.4 水平向加速度概率密度统计 |
| 4.5 水平向加速度峰值因子统计 |
| 4.6 水平向加速度响应频域特性分析 |
| 4.7 基于加速度响应的居住者舒适度评估 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 高层建筑的扭转向风致响应实测研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 扭转向角加速度响应时程 |
| 5.3 扭转向角加速度响应幅值与平均风速关系 |
| 5.4 扭转向角加速度概率密度特性 |
| 5.5 扭转向加速度峰值因子统计 |
| 5.6 扭转向角加速度响应频域特性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 高层建筑的模态参数识别方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高层建筑运动方程建立 |
| 6.2.1 高层建筑水平方向振动方程 |
| 6.2.2 高层建筑平扭耦合振动方程 |
| 6.3 半功率带宽法 |
| 6.3.1 半功率带宽法原理 |
| 6.3.2 半功率带宽法在高层建筑模态参数识别中应用 |
| 6.4 改进后随机减量法(IRDT) |
| 6.4.1 RDT原理 |
| 6.4.2 IRDT原理 |
| 6.4.3 IRDT法在高层建筑模态参数识别中应用 |
| 6.5 NExT-ERA |
| 6.5.1 NExT原理 |
| 6.5.2 NExT-ERA原理 |
| 6.5.3 NExT-ERA在高层建筑模态参数识别中的应用 |
| 6.6 随机子空间法(SSI) |
| 6.6.1 SSI原理 |
| 6.6.2 SSI在高层建筑模态参数识别中应用 |
| 6.7 小结 |
| 第7章 台风作用下高层建筑水平、扭转向模态参数实测分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 环境激励下高层建筑水平、扭转向模态参数识别结果 |
| 7.3 高层建筑有限元模型与实测模态参数对比 |
| 7.4 台风登陆不同阶段高层建筑模态参数特性 |
| 7.4.1 X、Y、扭转向分析样本筛选 |
| 7.4.2 台风不同登陆风速下水平、扭转向模态频率对比 |
| 7.4.3 台风不同登陆风速下模态频率估算经验公式 |
| 7.4.4 台风不同登陆风速下水平、扭转向模态阻尼比对比 |
| 7.5 与幅值相关的模态频率和阻尼比特性 |
| 7.5.1 与幅值相关的模态频率 |
| 7.5.2 与幅值相关的高层建筑结构基本自振周期预测公式 |
| 7.5.3 与幅值相关的模态阻尼比 |
| 7.6 小结 |
| 第8章 高层建筑水平、扭转向风致响应数值计算分析 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 高层建筑水平、扭转向风致风振计算方法 |
| 8.2.1 高层建筑风振计算时域法 |
| 8.2.2 高层建筑风振计算频域法 |
| 8.3 高层建筑楼层水平、扭转向动力参数取值 |
| 8.4 高层建筑顺风向、横风向脉动风速数值模拟 |
| 8.4.1 AR模型的线性滤波法 |
| 8.4.2 顺风向脉动风模拟结果 |
| 8.4.3 横风向脉动风模拟结果 |
| 8.5 高层建筑顺风向风致响应计算对比 |
| 8.6 高层建筑横风向风致响应计算对比 |
| 8.7 高层建筑扭转向风致响应计算对比 |
| 8.8 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A(攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
| 附录 B(攻读博士学位期间所参与的科研项目) |
（8）计入热弹流润滑作用的滚动轴承—转子系统性能研究及软件实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 滚动轴承—转子系统建模研究 |
| 2.1 建模思想 |
| 2.2 计入油膜力的滚动轴承—转子系统的动力学方程 |
| 2.3 计入滚动轴承—转子系统动力学影响的油膜力求解模型 |
| 2.3.1 油膜承载力求解模型 |
| 2.3.2 油膜摩擦力矩求解模型 |
| 2.4 油膜力求解方程的输入参数确定 |
| 2.4.1 滚动轴承载荷分布确定 |
| 2.4.2 卷吸速度及滑滚比确定 |
| 2.5 神经网络预测模型确定 |
| 2.5.1 径向基神经网络结构与原理 |
| 2.5.2 神经网络输入输出参数确定 |
| 2.5.3 径向基神经网络有效性分析 |
| 2.6 滚动轴承—转子系统耦合仿真模型确定 |
| 2.7 热弹流润滑模型验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 滚动轴承—转子系统摩擦学及动力学性能耦合研究 |
| 3.1 滚动轴承瞬态润滑性能 |
| 3.1.1 瞬态油膜压力 |
| 3.1.2 瞬态油膜厚度 |
| 3.1.3 瞬态油膜中间层温度 |
| 3.2 转子径向刚度影响 |
| 3.3 转子径向阻尼影响 |
| 3.4 转子径向载荷影响 |
| 3.5 转子转速影响 |
| 3.6 轴承滚动体个数影响 |
| 3.7 转子偏心影响 |
| 3.8 滚动体角位置影响 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 滚动轴承-转子系统摩擦学及动力学性能协同优化研究 |
| 4.1 协同优化总体思想 |
| 4.2 滚动轴承几何参数优化 |
| 4.2.1 多目标优化一般理论 |
| 4.2.2 以轴承几何参数为自变量的神经网络预测模型 |
| 4.2.3 滚动轴承几何参数优化模型 |
| 4.3 滚动轴承—转子系统性能的遗传算法优化方法 |
| 4.4 轴承几何参数优化结果分析 |
| 4.5 分步优化方案验证 |
| 4.6 系统工况及润滑剂参数优化 |
| 4.6.1 以系统工况与润滑剂参数为自变量的神经网络预测模型 |
| 4.6.2 系统工况及润滑剂参数优化模型 |
| 4.7 系统工况参数与润滑剂参数优化结果分析 |
| 4.8 优化方法准确性验证 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 滚动轴承—转子系统摩擦学及动力学分析软件实现 |
| 5.1 软件的总体设计方案 |
| 5.2 Visual Basic与 Fortran混合编程方法 |
| 5.3 软件主界面设计 |
| 5.4 软件输出界面设计 |
| 5.5 导出分析报告与数据文件设计 |
| 5.5.1 导出分析报告设计 |
| 5.5.2 导出数据文件设计 |
| 5.6 软件操作过程及结果展示 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间取得成果 |
| B.作者在攻读学位期间参与的科研项目: |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（9）呼吸裂纹转子动力学特性及裂纹诊断方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 呼吸裂纹转子动力学特性研究现状 |
| 1.3 裂纹转子非线性振动特性研究现状 |
| 1.4 外部激励对裂纹转子动力学特性影响研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 呼吸裂纹转子系统动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 裂纹单元刚度计算 |
| 2.2.1 裂纹单元刚度计算方法 |
| 2.2.2 裂纹尖端的应力强度因子 |
| 2.2.3 应变能释放率与应力强度因子的关系 |
| 2.2.4 基于应变能释放率的裂纹单元刚度计算方法 |
| 2.3 基于应力强度因子为零法的呼吸裂纹模型 |
| 2.4 呼吸裂纹模型验证 |
| 2.4.1 裂纹转子模型 |
| 2.4.2 边界条件设置 |
| 2.4.3 呼吸裂纹模拟分析 |
| 2.5 裂纹转子系统动力学建模与求解 |
| 2.5.1 裂纹转子系统动力学方程 |
| 2.5.2 Newmark- β数值求解方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 呼吸裂纹转子动力学特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 裂纹深度对转子动力学特性的影响 |
| 3.3 裂纹位置对转子动力学特性的影响 |
| 3.4 裂纹倾角对转子动力学特性的影响 |
| 3.5 支承刚度对裂纹转子动力学特性的影响 |
| 3.6 裂纹单元长度相关性验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 裂纹转子系统非线性振动特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性振动描述方法 |
| 4.2.1 Poincare映射 |
| 4.2.2 分岔现象简述 |
| 4.2.3 混沌理论简述 |
| 4.3 裂纹参数影响下的转子非线性振动特性分析 |
| 4.4 偏心距影响下的裂纹转子非线性振动特性分析 |
| 4.5 偏位角影响下的裂纹转子非线性振动特性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于外部激励下转子裂纹诊断方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 裂纹转子不平衡响应特性研究 |
| 5.2.1 不平衡力大小对动力学特性的影响 |
| 5.2.2 不平衡力相位对动力学特性的影响 |
| 5.2.3 不平衡力对裂纹转子系统响应频率成分的影响 |
| 5.2.4 裂纹深度-不平衡相互作用影响研究 |
| 5.3 外部激励引起的耦合振动特性研究 |
| 5.3.1 轴向脉冲激励 |
| 5.3.2 轴向简谐激励 |
| 5.3.3 扭转脉冲激励 |
| 5.3.4 扭转简谐激励 |
| 5.3.5 横向简谐激励 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（10）超深井钻柱振动激励机制及动力学特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 钻柱结构及振动类型 |
| 1.2.1 钻柱结构 |
| 1.2.2 振动类型 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 钻柱动力学研究现状 |
| 1.3.2 钻头-岩石相互作用研究现状 |
| 1.3.3 钻柱与井壁接触研究现状 |
| 1.3.4 带井下特殊工具的钻柱振动研究现状 |
| 1.3.5 井下振动测量技术研究现状 |
| 1.4 存在的主要问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容、创新点及结构 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 主要创新点 |
| 1.5.3 主要结构 |
| 第二章 钻柱动力学有限元模型 |
| 2.1 基本假设和坐标系 |
| 2.1.1 基本假设 |
| 2.1.2 坐标系 |
| 2.2 Hamilton原理 |
| 2.3 钻柱动力学有限元方程 |
| 2.3.1 动能 |
| 2.3.2 势能 |
| 2.3.3 外力功 |
| 2.3.4 梁单元形函数 |
| 2.3.5 动力学方程 |
| 2.4 梁单元矩阵表达式 |
| 2.4.1 质量矩阵 |
| 2.4.2 刚度矩阵 |
| 2.4.3 阻尼矩阵 |
| 2.4.4 外力矢量 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 井下激励及有限元模型求解 |
| 3.1 PDC钻头-岩石相互作用机理研究 |
| 3.1.1 钻头-岩石相互作用规律 |
| 3.1.2 钻头轨迹函数 |
| 3.1.3 钻头-岩石相互作用模式 |
| 3.1.4 无量纲化及求解 |
| 3.1.5 准确性验证 |
| 3.2 钻头及井下特殊工具的激励模型 |
| 3.2.1 PDC钻头激励模型 |
| 3.2.2 牙轮钻头激励模型 |
| 3.2.3 预弯结构激励模型 |
| 3.2.4 PowerV激励模型 |
| 3.3 模态特征及稳态响应 |
| 3.3.1 模态特征 |
| 3.3.2 稳态响应 |
| 3.4 瞬态响应 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 带井下特殊工具BHA横向振动研究 |
| 4.1 BHA静力学模型及求解 |
| 4.1.1 静力学模型假设 |
| 4.1.2 静力学微分方程 |
| 4.1.3 边界条件 |
| 4.1.4 加权余量法 |
| 4.2 预弯BHA横向振动研究 |
| 4.2.1 预弯BHA的结构和工作参数 |
| 4.2.2 预弯BHA的静态变形 |
| 4.2.3 预弯BHA的模态特征 |
| 4.2.4 预弯BHA的稳态响应 |
| 4.2.5 与常规BHA结果对比 |
| 4.3 PowerV-BHA横向振动研究 |
| 4.3.1 PowerV-BHA的结构及静态变形 |
| 4.3.2 PowerV-BHA的稳态响应 |
| 4.3.3 柔性短节的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 超深井钻柱粘滑和涡动研究 |
| 5.1 超深井钻柱井下振动测量 |
| 5.1.1 测量原理 |
| 5.1.2 测量方案 |
| 5.1.3 测量数据 |
| 5.2 数值模拟与测量结果对比 |
| 5.3 超深井钻柱振动特性分析 |
| 5.3.1 粘滑振动 |
| 5.3.2 涡动 |
| 5.3.3 转速的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读博士学位期间所作的项目 |
| 致谢 |
四、偏心结构扭转振动研究中几个基本参量的讨论（论文参考文献）
- [1]磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究[D]. 王立标. 东华大学, 2021
- [2]基于多源时空数据的输电线路舞动分布及监测预警关键技术[D]. 张晓鸣. 武汉大学, 2020(06)
- [3]采油螺杆泵偏心碰摩动力学特性研究[D]. 杨令仪. 东北石油大学, 2020(03)
- [4]内燃发电机组转子故障动力学特性的理论与实验研究[D]. 刘志伟. 天津大学, 2020(01)
- [5]异步冷轧垂直和水平非线性振动研究[D]. 张鸿斌. 河南理工大学, 2020
- [6]燃气轮机拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学特性研究[D]. 李傲. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [7]高层建筑水平、扭转向风致响应及其模态参数识别研究[D]. 胡佳星. 湖南大学, 2019(01)
- [8]计入热弹流润滑作用的滚动轴承—转子系统性能研究及软件实现[D]. 唐曦. 重庆大学, 2019(01)
- [9]呼吸裂纹转子动力学特性及裂纹诊断方法研究[D]. 王峥. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]超深井钻柱振动激励机制及动力学特性分析[D]. 张鹤. 上海大学, 2019