国家自然科学基金(50075070)
- 作品数：40 被引量：471H指数：14
- 相关作者：沈允文董海军刘梦军孙智民张锁怀更多>>
- 相关机构：西北工业大学西安电子科技大学清华大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金陕西省教育厅规划基金更多>>
- 相关领域：机械工程理学自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 齿轮系统拍击振动中的高速碰撞和低速接触被引量：4
- 2006年
- 针对以往研究齿轮系统拍击振动方法存在的不足,提出了齿轮系统拍击振动中高速碰撞和低速接触的概念。在分析计算基础上给出了区别高速碰撞和低速接触的判断标准,并提出了分析齿轮系统拍击振动的新方法。利用所提出的新方法研究发现,齿轮系统的拍击振动存在3种不同类型,即无回弹的时而啮合时而脱啮拍击振动状态、有回弹的时而啮合时而脱啮拍击振动状态以及完全的脱啮拍击振动状态,而不同类型的拍击状态在振动强度上有很大的区别。
- 董海军陈乾堂沈允文
- 关键词：拍击振动齿轮
- 齿轮系统Rattling动力学行为研究被引量：12
- 2004年
- 在考虑主动轴驱动转矩波动及齿轮副齿侧间隙的情况下,建立了单间隙齿轮系统Rattling分析的集中质量模型。计算了不同激励频率下齿轮系统振动性态随着激励幅值的增大而变化的规律。从计算得到的齿轮系统工作状态图,分析了齿轮系统振动噪声随着激励频率增大而变化的规律。计算结果还表明:激励频率在366.5 rad·s～1以下时,随着激励幅值的增大,齿轮系统由完全啮合状态的单周期振动直接激变为时而啮合时而脱啮碰撞状态的混沌振动,而在这一混沌区域内还有可能出现周期窗口;在完全脱啮的状态下,随着激励幅值的增大,某些激励频率下,依次出现单周期、三周期之后变为混沌振动;某些激励频率下,依次出现单周期、二周期、四周期的周期倍化变为混沌振动;以固有频率激振时,齿轮副在时而啮合时而脱啮碰撞的状态表现为四周期的周期振动,而且随着激励幅值的增大还会出现齿轮副完全啮合的单周期振动,之后又激变为完全脱啮的混沌振动,表现为更加复杂的非线性特征。
- 董海军沈允文刘梦军张锁怀
- 关键词：拍击振动齿轮混沌动力学
- 间隙非线性齿轮系统周期解结构及其稳定性研究被引量：23
- 2004年
- 基于含有间隙的单自由度齿轮系统非线性动力学模型,运用伪不动点追踪法探讨了系统状态空间中同时存在的多重周期解,研究了阻尼参数和激励频率变化时系统周期解结构的变化,并进一步由预测—校正算法研究了各周期解的稳定性及分岔情况。研究结果表明,伪不动点追踪法可以有效地用于求解非线性动力系统的多重周期解结构,并可为周期运动的稳定性和分岔规律的研究提供良好的迭代初值,而系统的稳定性分岔规律则有助于更加细致地研究通向混沌的途径。
- 郜志英沈允文李素有刘梦军
- 关键词：数值模拟稳定性分岔
- 齿轮拍击系统的动力响应被引量：11
- 2003年
- 在考虑不平衡质量、主动轴转速波动及齿侧间隙的情况下 ,建立了单级齿轮传动系统的拍击振动模型。通过数值仿真 ,得到了系统的时间响应。根据时间响应及其相图可知 ,在拍击过程中 ,齿面碰撞、齿背碰撞及齿轮正常啮合现象交替出现 ;在某一转速下 ,拍击周期等于激励周期 ,在一个激励周期中 ,拍击过程只出现一次 ;在另一转速下 ,出现二周期的拍击特性 ,在一个激励周期中 ,出现更多的拍击过程。在不同转速下 ,拍击振动的幅值有很大差异。当拍击次数增加、或出现齿背碰撞时 。
- 张锁怀沈允文董海军刘梦军
- 关键词：动力响应转速波动齿轮系统拍击振动
- 基于A-算符方法的齿轮系统的分岔与混沌被引量：22
- 2002年
- 利用Adomian分解算法的思想,针对齿轮-转子-轴承系统的间隙非线性模型构造了求解系统解析解的A-算符方法(AOM),建立了基于AOM的符号-数值方法,并利用该方法研究了系统的分岔与混沌现象。研究表明,对于不同的啮合阻尼参数,随着激励频率的变化,系统的响应都经历了从稳态到混沌再到稳态的历程,且都发现了倍周期分岔的现象。同时,对于不同的激励频率,随着系统阻尼的变化,系统响应也经历了从稳态到混沌的历程,出现了倍周期分岔及激变现象。该方法不仅适用于对该系统的非线性模型进行研究,也为机械系统中一般的非线性模型的动力学分析提供了一个有力的工具。
- 李华沈允文孙智民徐国华
- 关键词：分岔混沌齿轮系统
- 含摩擦和间隙直齿轮副的混沌与分叉研究被引量：72
- 2002年
- 齿面摩擦、齿侧间隙及时变啮合刚度是导致齿轮副产生复杂非线性振动的主要因素。以齿轮副啮合点间沿啮合线的相对位移为广义坐标,建立了计及摩擦、间隙及时变刚度等因素的直齿轮副非线性动力学模型,用5～6阶变步长Runge-Kutta法求得系统的各类周期响应和混沌响应。通过对位移响应的FFT分析,发现在计及摩擦时,系统的超谐和次谐响应成分增多;比较不同参数下的Poincare映射图得出,摩擦使混沌吸引子有所变大,但也可能使其转变为周期吸引子;由系统振动的分叉图及最大Lyapunov指数变化图看出,摩擦导致系统提前进入混沌,但混沌的程度有所降低。
- 王三民沈允文董海军
- 关键词：直齿轮副混沌非线性动力学
- 多间隙耦合非线性动力系统的分叉与混沌被引量：20
- 2003年
- 在不考虑齿面摩擦的情况下 ,建立了齿轮 -转子 -轴承系统的 3自由度多间隙耦合的振动模型 ;利用数值方法 ,求得了系统的稳态响应 ,绘制了系统振动位移在不同支承条件下随激励频率的分叉图 ,借助响应的时间历程、相轨迹、Poincaré映射、Fourier谱及 Lyapunov指数等分析了响应的特性。由计算结果发现 :在支承刚度较大时 ,该 3自由度多间隙耦合系统经倍周期分叉进入混沌 ,而在支承刚度较小时 ,系统经拟周期分叉进入混沌。在增大支承间隙时 。
- 王三民沈允文董海军
- 关键词：非线性系统
- 含间隙和时变啮合刚度的弧齿锥齿轮传动系统非线性振动特性研究被引量：88
- 2003年
- 齿面侧隙和时变啮合刚度等因素的存在,将导致弧齿锥齿轮传动系统在工作过程中呈现典型的非线性特性;置于转子上的弧齿锥齿轮传动系统被等效处理为8自由度动力学模型,借助动态相对传动误差,使两轮转动自由度合并,建立了7自由度的非线性振动方程。采用A算符算法获得了不同工况下弧齿锥齿轮系统的扭转、横向及轴向的振动位移和速度,发现随着啮合频率的变化,系统经倍周期分岔进入混沌,而随着支承刚度的变化,系统经拟周期分岔进入混沌振动,在啮合频率的变化过程中,系统存在跳跃现象。
- 王三民沈允文董海军
- 关键词：弧齿锥齿轮
- 3自由度齿轮系统的混沌控制被引量：7
- 2006年
- 针对含有时变啮合刚度的3自由度间隙非线性齿轮系统模型在其部分参数区间发生的混沌运动,提出一种多步混沌控制方法,借助该方法实现了系统混沌吸引子内部不稳定周期轨道的稳定化。建立3自由度齿轮系统的动力学模型,通过对其不稳定周期轨道结构的分析,观测到系统不稳定周期轨道的Jacobi矩阵存在位于单位圆上的复共轭特征值,以及周期轨道存在不稳定维数变异和稳定维数变异的现象,表明齿轮系统的非双曲性质。为了解决传统混沌控制方法不适用于非双曲系统的难题,分别以不稳定周期轨道的不稳定方向和稳定方向两种途径构造控制算法,通过连续的参数扰动将系统状态驱动到周期轨道点的局部稳定流形上。数值试验表明多步控制方法对于高维非双曲系统的长周期轨道控制是十分有效的。
- 刘晓宁沈允文王三民
- 关键词：齿轮系统非线性动力学混沌控制
- 齿轮系统的拍击振动分析模型被引量：9
- 2003年
- 在考虑主动轴驱动转矩波动及齿轮副齿侧间隙的情况下 ,建立了单间隙齿轮系统拍击振动分析的集中质量模型 ,该模型具有 3个转动自由度。利用碰撞动力学原理给出了齿轮副相互碰撞前后的速度映射关系。计算结果表明 ,当激励幅值较小时 ,齿轮副处于齿面啮合状态 ,系统表现为与激励周期相同的单周期振动 ;当激励幅值较大时 ,齿轮系统表现为时而齿面啮合、时而脱啮碰撞状态且无规律 ,为典型的混沌状态 ;当激励幅值很大时 ,齿轮系统处于非正常啮合状态且脱啮碰撞 。
- 董海军沈允文刘梦军张琐怀
- 关键词：拍击振动齿轮混沌转矩波动
