多機驅動振動系統的廣義對稱性匹配與自同步理論研究

《多機驅動振動系統的廣義對稱性匹配與自同步理論研究》是依託東北大學，由趙春雨擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多機驅動振動系統的廣義對稱性匹配與自同步理論研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙春雨
• 依託單位：東北大學

中文摘要

本項目以解決多機驅動振動系統的自同步及多機驅動振動系統的振動隔離問題為目標，以機械結構與系統動力學及多體系統動力學理論為基礎，研究多機驅動振動系統的耦合動力學，揭示多機耦合動力學的機理。首先，依據雙機驅動振動系統的耦合動力學特徵，提出了雙機驅動振動系統的運動選擇原理與廣義對稱性的概念；以此為基礎，提出了兩種可實現在特定振動方向多激振器激振力疊加和一種在各振動方向上實現各激振器激振力相互抵消的多機耦合機構；提出以各激振器角速度繞其系統平均角速度的無量綱擾動參數和一組相位差參數為變數的多機驅動振動系統耦合動力學分析方法，進而給出具有不同耦合動力學特徵的多機驅動振動系統的廣義對稱性匹配的條件，建立多機驅動振動系統的自同步理論，為實現多機驅動振動系統設計與多機驅動振動系統的隔振設計提供理論依據;並將其套用到工程實際中，解決大功率振動機械的驅動與隔振設計的問題，為相關企業創造更大的經濟效益。

結題摘要

1948年，列寧格勒Mekhanobr學院Pliss和Abramovich發現了安裝同一剛性機架上兩個偏心轉子的自同步現象。前蘇聯Blekhman博士提出了雙偏心轉子同步理論分析方法－直接運動分離法。我國學者聞邦椿教授發展了振動同步理論，創建了振動利用工程新學科。目前，由兩個電動機驅動的自同步振動機廣泛套用於工業生產部門中。由於振動電機功率較小，為了提高系統驅動功率，國內外學者及工程技術人員一直探索多機驅動振動系統的自同步理論。但由於振動系統中多個偏心轉子的耦合關係沒有研究清楚，多偏心轉子的自同步理論一直沒有建立起來，本課題正是針對此問題展開研究，完成如下研究內容。 (1)基於直接變數分離法，改進了小參數平均法，將多偏心轉子同步問題轉化為其無量綱耦合方程的零解存在及其穩定性問題。提出了多偏心轉子中任意兩個偏心轉子的廣義對稱角、無量綱廣義動態對稱力矩(又稱無量綱頻率俘獲力矩)、廣義動態對稱係數(又稱同步能力係數)、無量綱剩餘電磁轉矩、正弦耦合效應係數和餘弦耦合效應係數的概念。將同步運動穩定性問題轉化為轉子速度擾動參數和相差擾動參量廣義系統的穩定問題，發展了振動系統中多偏心轉子自同步理論。 (2) 利用此理論分析方法，研究了同向迴轉平面運動振動系統中兩相異偏心轉子的耦合動力學特性，提出了雙機驅動振動系統的運動選擇原理；研究了平面運動系統中三偏心轉子的自同步問題(分直線對稱布置和圓型對稱布置)。 (3) 研究了同一隔振架兩個單質體與四個單質體過共振雙激振器振動機自同步以探索其振動隔離效果。提出了三質體雙激振器振動系統新結構,分析了動力學參數對激勵振動幅值、同步性能及隔振性能的影響。研究了同一隔振架上四台三質體振動機八激振器的自同步問題。