旋转周期结构动力学研究

题名:旋转周期结构动力学研究
作者:徐进友
学位授予单位:天津大学
关键词:环状旋转周期结构;;模态摄动;;频率分裂;;振型耦合;;模态统计特性
摘要:

 工程实际中广泛存在一类旋转周期结构。为保证该类结构安全可靠地工作并提高其动态特性,需要深入研究该类结构的动力学问题,揭示基本参数与动力学响应之间的映射关系,进而为其动态设计提供理论依据。本文Rare earth magnets工作为国家自然科学基金《基于相位调谐的永磁电机减振降噪机理研究》(编号:50705062)的一部分。论文以永磁电机定子为基本原型,系统研究了旋转周期结构的动力学响应特征,主要内容如下:

 1.采用哈密顿原理建立了环状旋转周期结构的通用动力学模型,其中结构的基本对称单元可为点单元或面单元。论文采用弹性结构的质量及刚度算子描述结构的模态,进而提出了模态摄动分析的两种一般方法,还给出了各自的适用范围。2.研究了含点对称单元的环状周期结构的模态解析问题,揭示了基本参数与模态特性之间的映射关系,并对其进行了仿真验证。还研究了该类结构的随机失谐问题,并给出了模态特性的统计分布规律和解析形式的数字特征。

 3.分析了含面对称单元的环状旋转周期结构的模态特性。采用单位阶跃函数表示面对称单元构型,应用摄动法分析了固有频率分裂和振型耦合规律,并分析了单元周向几何尺寸对模态的影响。还研究了多重旋转周期结构的模态问题,揭示了单元之间的夹角及单元个数等特征参数与动力学响应之间的映射关系。

 4.探讨了环状旋转周期结构的受迫振动响应问题。采用摄动方法得到了系统稳态响应的解析结果,分析了共振响应的波http://www.chinamagnets.biz/faq.php动性质,并给出了抑制响应的一般方法。还借助现有文献提供的实验数据对其进行验证。最后以永磁电机的齿槽配合为例,给出了基于旋转周期结构动力学理论的齿槽配合基本原则。
学位年度:2010