基于時頻域交替法的遲滯非線性振動系統的穩態響應分析?

李東武　徐超

(西北工業大學航天學院, 西安　710072)

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基于時頻域交替法的遲滯非線性振動系統的穩態響應分析?

李東武徐超?

(西北工業大學航天學院, 西安710072)

連接界面的黏滑、摩擦行為不僅是引起結構剛度和阻尼非線性的主要原因,而且是結構無源阻尼的主要來源.Iwan模型能夠較好地復現連接界面的黏滑、摩擦行為.本文采用時頻域交替法(AlternatingFrequency/TimeDomainMethod,AFT)研究含Iwan非線性模型的單自由度振子系統的穩態響應.時頻域交替法具有頻域法求解線性系統響應的高效性和時域法判斷非線性力的便捷性特點,采用離散傅里葉變換和傅里葉逆變換,在頻域和時域內分別求解系統響應和對應的非線性恢復力,再反復迭代計算系統的穩態響應.將時頻域交替法計算結果和中心差分法計算的結果進行對比,并研究激勵幅值對系統非線性特征的影響.結果表明,時頻域交替法計算的結果與中心差分計算的結果具有較好的一致性,且求解效率較高,計算耗時減少50%;隨著激勵幅值的增加,系統的能量耗散增加,剛度降低,固有頻率降低.

連接,遲滯非線性,Iwan模型,時頻域交替法,穩態響應

引言

航空、航天和機械等工程裝備系統中的部件大多是通過螺栓、鉚釘等連接裝置裝配而成.當連接結構受到外部周期載荷激勵時,連接結合面間會發生摩擦、滑移和間隙等非線性行為,這些非線性行為不僅是引起結構振動能量耗散和阻尼衰減的主要原因,而且還造成了連……