環(huán)狀結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性研究.pdf

1、環(huán)狀結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域，例如旋轉(zhuǎn)電機、微陀螺儀、齒圈和軸承等。該類結(jié)構(gòu)通常受離散或均布、接觸或非接觸等移動載荷的作用，從而產(chǎn)生參激振動。本文深入研究了環(huán)狀結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性，揭示了關(guān)鍵參數(shù)和不穩(wěn)定之間的映射關(guān)系，為參數(shù)的合理選擇提供了理論借鑒。論文主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)以環(huán)形永磁電機定子為研究對象，應(yīng)用薄環(huán)假設(shè)及能量法建立了機磁耦合動力學(xué)模型。研究了極對數(shù)、齒槽數(shù)、旋轉(zhuǎn)磁勢和氣隙磁導(dǎo)的諧波階次以及振動波數(shù)等參數(shù)對參激振

2、動的影響。采用多尺度法得到了機磁參數(shù)與不穩(wěn)定之間的映射關(guān)系，探討了極弧系數(shù)、齒距齒寬、平均氣隙長度以及充磁厚度等參數(shù)對不穩(wěn)定區(qū)域的影響規(guī)律。
　　(2)探討了離散載荷與均布載荷的等效性，應(yīng)用薄環(huán)假設(shè)及能量法建立了雙環(huán)結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型。通過改變內(nèi)環(huán)和彈性支撐的旋轉(zhuǎn)速度，該模型不僅可用于雙靜環(huán)結(jié)構(gòu)，還可用于動靜雙環(huán)結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性研究。該模型為進一步探討結(jié)構(gòu)參數(shù)與振動特性之間的映射關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。
　　(3)基于雙靜環(huán)結(jié)構(gòu)動力學(xué)模

3、型，探討了振動波數(shù)與離散彈性支撐個數(shù)對參激振動的影響規(guī)律。數(shù)值結(jié)果表明，部分不穩(wěn)定邊界與徑向剛度無關(guān)，并采用多尺度法進行了解析驗證。通過分析數(shù)值結(jié)果與結(jié)構(gòu)參數(shù)，對不穩(wěn)定邊界的交點進行了預(yù)測。同時，還揭示了交點處的振動特性。
　　(4)應(yīng)用多尺度法探討了動靜雙環(huán)結(jié)構(gòu)可能發(fā)生共振的具體形式，并對每種形式進行求解驗證，得到了相應(yīng)的不穩(wěn)定邊界。解析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)僅存在主共振和加法型組合共振，不存在減法型組合共振。內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致固有頻率分裂，