二自由度扭转干摩擦系统的频域响应计算方法

针对一类作扭转振动的干摩擦系统,基于库仑阻尼模型和谐波平衡思想给出了其频域响应的求解方法,考虑了干摩擦界面上可能出现的周期内全滑移运动及阻滞-滑移运动.首先,建立了扭转干摩擦系统的二自由度集中质量模型,并进行了无量纲化.其次,建立了以谐波平衡思想处理该动力学模型的方法,并给出了系统的接触面作周期内全滑移运动及阻滞-滑移运动的判定条件.最后,对于这两种接触运动状态,分别给出了其摩擦力的处理方法和谐波展开形式,从而建立了扭转干摩擦系统的频域求解方法.以此方法计算了系统在一组不同的正压力下的响应,其结果与数值积分法所得的结果取得了相当的一致.此半解析方法较数值积分方法更能揭示扭转干摩擦系统的工作机理,并可以大幅提高计算时间,其推导和求解过程可用于类似的非线性系统.

多界面干摩擦系统的减振特性及设计方法研究

作为一类非线性阻尼,干摩擦阻尼器的减振效果通常与激振力水平直接相关,且往往只在一个激振力水平下具有最佳振动抑制效果。为改善其"激振力-减振效果"特性,提出了设计多界面干摩擦系统的思路。从一类可描述扭转振动的集总参数模型出发,探讨了此类系统的可行性,并给出了无量纲的动力学方程组。其次,提出了一种改进的时/频转换方法,用以分析包含任意干摩擦界面系统的频域响应,考虑了每个干摩擦界面上可能出现的周期内"滑移"、"滑移-阻滞"和"阻滞"运动状态。同时,用相应的数值积分方法验证了该方法的正确性和在计算速度上的优势。在此基础上,分析了干摩擦界面的个数、临界摩擦力和质量对系统特性的影响,以二界面和三界面干摩擦系统为算例,阐明了采用多个干摩擦界面改善系统减振性能的机理和设计方法。