離心擺減振器系統(tǒng)的模態(tài)特性、穩(wěn)定性及應用.pdf

1、離心擺減振器系統(tǒng)廣泛應用于轉動機械中轉子的平動安定轉動振動的減振。本研究項目開發(fā)了離心擺減振器系統(tǒng)的解析模型并利用此模型研究系統(tǒng)的振動模態(tài)特性。本項目首先研究了平面的離心擺減振器模型。包含單組與多組的循環(huán)對稱減振器的系統(tǒng)均在此項目的研究范圍內。該平面模型擁有一個包含了兩個平動和一個轉動自由度的轉子以及多個包含沿減振器弧形路徑的單自由度的減振器。本研究中涉及了系統(tǒng)的陀螺效應。在對系統(tǒng)關鍵值問題的研究中可發(fā)現(xiàn)由各減振器組的循環(huán)對稱特性所導致

2、的特有的系統(tǒng)振動模態(tài)特性結構。系統(tǒng)振動模態(tài)被分類為轉動、平動以及減振器三種模態(tài)。本研究運用了解析方法證明了這三種模態(tài)的特性，并推導出了減振器調級對這些模態(tài)特性的影響。在減振器被置于轉動軸一端的系統(tǒng)中，三維模型被用于研究系統(tǒng)傾振的影響。系統(tǒng)傾振對轉動和減振器模態(tài)不造成影響。只有平動模態(tài)包含了傾振，并被稱為平動傾振模態(tài)。本研究以解析方法研究了系統(tǒng)關鍵值軌跡的轉向與交叉現(xiàn)象，并且利用解析和數(shù)值方法研究了系統(tǒng)的關鍵速度和顫振失穩(wěn)。
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3、研究推導出的系統(tǒng)振動模態(tài)特性結構被用于研究運用在含有 N個循環(huán)對稱子結構的系統(tǒng)中的平動與轉動減振的離心擺減振器最優(yōu)調級。子結構（如直升機旋翼葉片和風力發(fā)電機葉片）作用在系統(tǒng)轉子上的作用力被首先研究。陀螺效應系統(tǒng)模態(tài)分析步驟則被應用于系統(tǒng)線性運動方程的分析。由分析結果可發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)轉子的平動振動可由一組調至N-1級和另一組調至N+1級的減振器組減小。分析結果同時也顯示了可運用一組調至 N級的減振器組來減小系統(tǒng)轉子的轉動振動這一廣為人知的結論

4、。這一研究為運用于減小系統(tǒng)轉子平動和轉動振動的離心擺減振器提供了設計指導。我們需要兩組被調至jN±1級的減振器組以抵消系統(tǒng)轉子的j級平動振動，而只需一組被調至jN級的減振器組來抵消系統(tǒng)轉子的j級轉動振動。這些減振器組在系統(tǒng)中的應用可導致其他級的系統(tǒng)振動。這些其他級的系統(tǒng)振動可通過添加調至這些級的減振器組進行抵消。當系統(tǒng)包含的子結構數(shù)N或我們所研究的系統(tǒng)振動級j很大時，被調至介于jN±1級之間的減振器組能有效地減小系統(tǒng)轉子在此級的平動和轉