考慮軸承間隙的彈性支撐懸伸結構非線性振動分析.pdf

1、碩士學位論文考慮軸承間隙的彈性支撐懸伸結構非線性振動分析TheNonlinearVibrationAnalysisoftheOverhangingStructurewithElasticSupportsinConsiderationoftheBearingClearance學21304009大連理工大學DalianUniversityofTeChnology大連理工大學碩士學位論文摘要含支撐間隙的懸伸結構，廣泛存在于實際工程結構中。間隙

2、對結構振動的影響，不僅體現(xiàn)在某些精密設備的穩(wěn)定性上，如機床主軸振動，還體現(xiàn)在采用軸承等含間隙部件作支撐的模型性能測試的準確性上。模型的振動性能主要包括固有頻率、振型等。當含間隙支撐安裝在彈性基體上時，結構振動性能難以準確確定。由于支撐間隙的存在，測得的固有頻率常比理論分析值偏低，但間隙對結構振動的影響程度和機理還不清楚，有待進一步研究。本文結合一種安裝在彈性基體上的實際模型，主要研究了微小間隙對彈性支撐懸伸結構振動的影響。首先，結合某實

3、際模型的模態(tài)測試結構，將系統(tǒng)簡化為含間隙的彈性支撐懸伸結構。然后，針對具有彈性支撐以及配重等多個特殊邊界條件的懸伸結構，采用了一種快速獲得模態(tài)解析解的方法。其次，根據(jù)懸伸結構間隙處分離和接觸兩狀態(tài)的同階振型相似性，分別采用統(tǒng)一振型法和振型轉換法對懸伸結構振動進行建模。對于2、3階振動，采用統(tǒng)一振型法和單振型近似法處理，將系統(tǒng)等效為單自由度的分段線性剛度系統(tǒng)；對于1、2階振動，采用振型轉換法和單振型近似法處理，將系統(tǒng)等效為單自由度的多參數(shù)

4、分段線性系統(tǒng)。再次，對于分段線性剛度系統(tǒng)，采用增量諧波平衡法和改善的弧長增量法求解，得到了連續(xù)的幅頻響應曲線，并在頻域上分析了不同間隙量級對懸伸結構振動的影響；對于多參數(shù)分段線性系統(tǒng)，采用中心差分法求解，結合相圖和龐加萊映射圖，從時域和頻域上分析了不同間隙量級對懸伸結構振動的影響。最后，總結了懸伸結構在1、2、3階振動時，系統(tǒng)所具有的不同非線性振動現(xiàn)象。闡明了“固有頻率’’的變化規(guī)律和波動極限。該結論對分析含微小間隙的彈性支撐懸伸結構振