分数阶非线性隔振系统的超谐波共振与周期运动转迁规律分析

针对具有非线性和黏弹性的隔振系统采用分数阶非线性Zener模型对其本构关系进行表征。将分数阶项等效成三角函数的形式,采用高阶谐波平衡法求解系统的稳态响应并结合多种方法对结果进行比较,数值模拟系统在低频区的动力学响应,采用Floquet理论对系统分岔类型进行判定,揭示了分数阶项对系统动力学响应的影响。研究结果表明,高次超谐波不仅存在跳跃现象且相邻次数超谐波转迁过程中存在周期运动多样性。数值模拟过程中还发现系统存在周期运动和混沌共存的现象,并总结了多态共存区域及其相邻区域的运动规律。

分数阶非线性隔振系统幅频特性及稳定性研究

建立分数阶非线性Zener模型描述橡胶隔振系统的力学特性,采用高阶谐波平衡法求解系统响应的近似解,并与数值方法所得结果进行比较,给出系统发生鞍结分岔的边界条件,分析参数对系统多态共存频带以及幅频响应的影响规律。研究表明:不同激励频率下的系统动力学响应存在周期运动多样性;分数阶的系数增大会导致系统主共振和超谐波共振的峰值降低;随着分数阶的阶数增大,系统主共振幅值先降低后升高,三次超谐波共振幅值降低,而更高次超谐波共振幅值先升高后降低;系统在超低频区也存在有效隔振的情况,考虑高次超谐波响应的隔振性能与实际情况更为接近。

CRH380A/AL型动车组制动对空心车轴的影响分析

CRH380A/AL高速列车制动模式主要为盘形制动,其中包括轮盘制动和轴盘制动。本文通过利用SolidWorks软件,基于SolidWorks Simulation CRH380A/AL动车组制动时制动盘与制动闸片接触时的应力分布情况,进而分析制动过程对空心车轴的影响。结果表明,当CRH380A/AL动车组高速制动过程中,除制动盘外,空心车轴制动盘座和轮盘座受热最严重。此外,该部位受到的应力也为空心车轴受到的最大应力,空心车轴轴身处疲劳寿命损坏严重。

橡胶四元件模型动力学特性分析

采用四元件模型表征橡胶等黏弹隔振系统的动力学特性,利用谐波平衡法求解了系统的无量纲运动微分方程,分析了参数对系统幅频特性与力传递率的影响规律,推导了系统单频激励与多频激励下最优阻尼系数的计算方法。结果表明:增大阻尼系数或刚度比会使系统共振峰向高频方向偏移,同时也会拓宽系统在低频区的有效隔振范围;刚度比的合理设计可使系统共振峰远离被隔振系统工作主频,而在不降低系统静挠度的条件下,还可通过调整阻尼系数实现系统共振频率的小范围微调;确定刚度比时,系统不同阻尼系数下的幅频响应曲线与力传递率曲线各有一个公共点,基于这一典型特征可计算出系统既定参数下的最优阻尼系数,使系统共振峰值最小、隔振性能最佳;该方法同样适用于多频激励作用下系统最优阻尼系数的计算。