複雜機械振動系統多維耦合路徑傳遞性的研究與套用

《複雜機械振動系統多維耦合路徑傳遞性的研究與套用》是依託東北大學，由趙薇擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複雜機械振動系統多維耦合路徑傳遞性的研究與套用
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：趙薇
• 依託單位：東北大學

中文摘要

對於複雜機械振動系統，多振動源通過耦合動力傳遞路徑對其進行激勵，各路徑對振動回響的貢獻度、路徑之間的傳遞耦合性以及路徑傳遞的隨機特性直接決定著接受體回響的動態特性，綜合構成系統路徑的傳遞性。研究振動路徑的傳遞性, 並以此對系統傳遞路徑進行動態最佳化設計，最佳化振動系統的動態回響特性，提高振動系統的高效性和經濟性，對多體振動機械系統的設計、套用具有重要的理論及實際工程套用價值。本項目擬建立具有多維耦合路徑的振動傳遞路徑系統動力學模型，從振源、傳遞路徑和接受結構之間的互動作用方面對振動傳遞路徑的傳遞性進行研究。提出有效的評價方法，定量分析系統各傳遞路徑及路徑參數對系統接受體動態輸出特性的貢獻度；根據振動傳遞路徑的隨機性，研究參數隨機變化使系統產生共振失效的傳遞可靠性問題；探討多路徑多參數耦合變化對系統動態回響的影響指數，揭示各傳遞路徑之間的耦合特性，為機械振動系統的動力學最佳化設計提供理論依據。

結題摘要

對於多維耦合機械振動系統，多振動源通過多種耦合動力傳遞路徑對其進行激勵，各路徑對振動回響的貢獻度、路徑之間的傳遞耦合性以及路徑傳遞的隨機特性直接決定著接受體回響的動態特性，綜合構成系統路徑的傳遞性。研究振動系統路徑的傳遞性, 並以此對系統傳遞路徑進行動態最佳化設計，最佳化振動系統的動態回響特性，提高振動系統的高效性和經濟性，對多體振動機械系統的設計、套用具有重要的理論及實際工程套用價值。 本項目以汽車動力總成懸置系統為實際套用背景，建立了具有多維耦合路徑的振動傳遞路徑系統動力學模型。提出了路徑貢獻度的評價方法即路徑介入損失來定量分析系統各傳遞路徑及路徑參數對系統接受體動態輸出特性的影響程度，得到了各路徑及路徑參數的重要性排序，找出了對系統接受體回響影響最大的傳遞路徑及路徑參數；研究了振動傳遞路徑的質量、阻尼、剛度、位置等動力學參數的隨機特性，提出具有多維隨機路徑的機械振動系統的隨機回響分析方法，獲得系統接受體的隨機回響特性；從對振動傳遞路徑系統接受體回響方差的相對貢獻方面著手，探討了切實可行的整體靈敏度分析方法，建立了有效的路徑及路徑參數耦合性分析理論，進而研究了各路徑及路徑參數單獨作用與互動作用時對系統接受體回響方差的影響程度，有效分析了路徑參數的互動影響規律，揭示了各路徑對振動源進行多維傳遞過程中的耦合特性；提出了振動傳遞路徑系統準共振失效問題的可靠性模式，建立了準確的路徑傳遞可靠性分析關係準則，研究了隨機路徑的傳遞可靠性和隨機路徑參數的傳遞可靠性靈敏度問題。在此理論基礎之上，形成了振動傳遞路徑系統避免準共振失效的傳遞可靠性穩健設計方法。項目的開展在實現系統減振降噪、提高穩健性的多目標最佳化設計方面，具有積極的推動作用。