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)動機(jī)械中轉(zhuǎn)子的平動安定轉(zhuǎn)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(nèi)。該平面模型擁有一個包含了兩個平動和一個轉(zhuǎn)動自由度的轉(zhuǎn)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(yīng)。在對系統(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)對稱特性所導(dǎo)致

2、的特有的系統(tǒng)振動模態(tài)特性結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)振動模態(tài)被分類為轉(zhuǎn)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(dǎo)出了減振器調(diào)級對這些模態(tài)特性的影響。在減振器被置于轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(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)振動模態(tài)特性結(jié)構(gòu)被用于研究運用在含有 N個循環(huán)對稱子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中的平動與轉(zhuǎn)動減振的離心擺減振器最優(yōu)調(diào)級。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)線性運動方程的分析。由分析結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的平動振動可由一組調(diào)至N-1級和另一組調(diào)至N+1級的減振器組減小。分析結(jié)果同時也顯示了可運用一組調(diào)至 N級的減振器組來減小系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動振動這一廣為人知的結(jié)論

4、。這一研究為運用于減小系統(tǒng)轉(zhuǎn)子平動和轉(zhuǎn)動振動的離心擺減振器提供了設(shè)計指導(dǎo)。我們需要兩組被調(diào)至jN±1級的減振器組以抵消系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的j級平動振動，而只需一組被調(diào)至jN級的減振器組來抵消系統(tǒng)轉(zhuǎn)子的j級轉(zhuǎn)動振動。這些減振器組在系統(tǒng)中的應(yīng)用可導(dǎo)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(diào)至這些級的減振器組進(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)振動級j很大時，被調(diào)至介于jN±1級之間的減振器組能有效地減小系統(tǒng)轉(zhuǎn)子在此級的平動和轉(zhuǎn)