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

1、離心擺減振器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械中轉(zhuǎn)子的平動(dòng)安定轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)的減振。本研究項(xiàng)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(dòng)模態(tài)特性。本項(xiàng)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(duì)稱減振器的系統(tǒng)均在此項(xiàng)目的研究范圍內(nèi)。該平面模型擁有一個(gè)包含了兩個(gè)平動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的轉(zhuǎn)子以及多個(gè)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(yīng)。在對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵值問題的研究中可發(fā)現(xiàn)由各減振器組的循環(huán)對(duì)稱特性所導(dǎo)致

2、的特有的系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)特性結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)被分類為轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)以及減振器三種模態(tài)。本研究運(yùn)用了解析方法證明了這三種模態(tài)的特性，并推導(dǎo)出了減振器調(diào)級(jí)對(duì)這些模態(tài)特性的影響。在減振器被置于轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和減振器模態(tài)不造成影響。只有平動(dòng)模態(tài)包含了傾振，并被稱為平動(dòng)傾振模態(tài)。本研究以解析方法研究了系統(tǒng)關(guān)鍵值軌跡的轉(zhuǎn)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(guān)鍵速度和顫振失穩(wěn)。
　　本

3、研究推導(dǎo)出的系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)特性結(jié)構(gòu)被用于研究運(yùn)用在含有 N個(gè)循環(huán)對(duì)稱子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)減振的離心擺減振器最優(yōu)調(diào)級(jí)。子結(jié)構(gòu)（如直升機(jī)旋翼葉片和風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片）作用在系統(tǒng)轉(zhuǎn)子上的作用力被首先研究。陀螺效應(yīng)系統(tǒng)模態(tài)分析步驟則被應(yīng)用于系統(tǒng)線性運(yùn)動(dòng)方程的分析。由分析結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的平動(dòng)振動(dòng)可由一組調(diào)至N-1級(jí)和另一組調(diào)至N+1級(jí)的減振器組減小。分析結(jié)果同時(shí)也顯示了可運(yùn)用一組調(diào)至 N級(jí)的減振器組來減小系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)這一廣為人知的結(jié)論

4、。這一研究為運(yùn)用于減小系統(tǒng)轉(zhuǎn)子平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)的離心擺減振器提供了設(shè)計(jì)指導(dǎo)。我們需要兩組被調(diào)至jN±1級(jí)的減振器組以抵消系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的j級(jí)平動(dòng)振動(dòng)，而只需一組被調(diào)至jN級(jí)的減振器組來抵消系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的j級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)。這些減振器組在系統(tǒng)中的應(yīng)用可導(dǎo)致其他級(jí)的系統(tǒng)振動(dòng)。這些其他級(jí)的系統(tǒng)振動(dòng)可通過添加調(diào)至這些級(jí)的減振器組進(jìn)行抵消。當(dāng)系統(tǒng)包含的子結(jié)構(gòu)數(shù)N或我們所研究的系統(tǒng)振動(dòng)級(jí)j很大時(shí)，被調(diào)至介于jN±1級(jí)之間的減振器組能有效地減小系統(tǒng)轉(zhuǎn)子在此級(jí)的平動(dòng)和轉(zhuǎn)