Page 167 - 《振动工程学报》2025年第9期
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第 9 期                     王海飞,等:柔性转静子碰撞正反向模态内共振特性研究                                        2097

                  University Press,2010.                            10(21):7849.
              [19]  ZHANG Z Y,SATTEL T,ZHU Y J,et al. Mechanism and
                  characteristics  of  global  varying  compliance  parametric  reso-  通信作者:王海飞(1986—),男,博士,副教授。
                  nances  in  a  ball  bearing[J].  Applied  Sciences, 2020,  E-mail:hfwang@nuaa.edu.cn

                  附 录:

                  质量、陀螺、阻尼和刚度矩阵             M G C和    K分别为:
                                              、 、
                          (          )
                              d 2  v 2                                                             
                            2
                      
                       M 1 b +  1  +  1  + M 2 L 2    0                                   0          
                      
                                          1                            M 2 L 1 L 2                 
                                                                                                   
                             16   12                                                               
                                                                                                   
                                               (          )                                        
                                                     2   2                                         
                                                    d   v                                          
                                                     1   1                                         
                                                 2              2                                  
                                0            M 1 b +  +    + M 2 L        0                        
                                                                1                       M 2 L 1 L 2  
                                                                                                   
                                                    16  12                                         
                                                                                                   
                                                                      (          )                    (A1)
                  M =                                                     2   2                    
                                                                          d    v                   
                                                                           2   2                   
                                                                       2                           
                                                      0            M 2 L +   +            0        
                              M 2 L 1 L 2                              2                           
                                                                                                   
                                                                          16  12                   
                                                                                                   
                                                                                      (          ) 
                                                                                            2   2  
                                                                                           d   v   
                                                                                                   
                                                                                        2   2   2  
                                                                                                   
                                0                   M 2 L 1 L 2           0        M 2 L +   +     
                                                                                         2
                                                                                            16  12
                                                             2               
                                                           M 1 d
                                                             1               
                                                   0              0      0   
                                                        −                    
                                                                             
                                                           8                 
                                                                             
                                                    2                        
                                                  M 1 d                       
                                                 
                                                     1                       
                                                          0       0      0   
                                                                             
                                                                             
                                                    8                                               (A2)
                                             G =                             
                                                                        M 2 d 2 
                                                                             
                                                                           2 
                                                                             
                                                   0      0       0    −     
                                                                             
                                                                             
                                                                          8  
                                                                             
                                                                    2        
                                                                M 2 d        
                                                                             
                                                                    2        
                                                   0      0              0   
                                                                   8
                                                 √
                                                      2                                  
                                             2ζ 1 µ k µ M b +2ζ 2 µ L  0         2ζ 2  0 
                                                                  √                      
                                                                                         
                                                                        2                
                                                     0                            0      
                                                               2ζ 1 µ k µ M b +2ζ 2 µ L  2ζ 2 
                                                                                                      (A3)
                                  C = mω e L 1 L 2                                       
                                                                      0                  
                                                   2ζ 2 µ L                      2ζ 2  0 
                                                                                         
                                                                                         
                                                                                         
                                                      0               2ζ 2 µ L     0  2ζ 2
                                                    g
                        L 1     M 1     k r1  2  k r1
              式中,  µ L =  ,  µ M =  , µ k =  , ω =  2  + , m=2.44 kg,  l=0.14 m。
                                            e
                        L 2     M 2     k r2   l m   l
                            2     2                                                             
                         k r1 b  k r2 L 1                                     k r2 L 1
                             +                               0                            0      
                                   + M 1 gb+ M 2 gL 1                                           
                           2     2                                                              
                          L     L                                                               
                                                                               L 2              
                           1     2                                                              
                                                                                                
                                                     2     2                                    
                                                  k r1 b  k r2 L                                
                                                                                         k r2 L 1  
                                                           1                                    
                                    0                 +                        0                
                                                            + M 1 gb+ M 2 gL 1                  
                                                    2     2                                     
                                                   L     L                                      
                                                                                          L 2         (A4)
                    K =                             1     2                                     
                                                                                                
                                                                                                
                                  k r2 L 1                                                      
                                                                                                
                                                             0                            0     
                                                                           k r2 + M 2 gL 2      
                                                                                                
                                                                                                
                                   L 2                                                          
                                                                                                
                                                                                                
                                                                                                
                                                            k r2 L 1                            
                                                                                                
                                    0                                          0      k r2 + M 2 gL 2  
                                                              L 2
                  由于每个圆盘的质量不平衡而产生的激励矢量                      F e 为:
                                                              2           
                                                          M 1 ε 1 Ω bcos(Ωt)
                                                                          
                                                                          
                                                                          
                                                              2           
                                                         M 1 ε 1 Ω bsin(Ωt)  
                                                                          
                                                 F e =                                              (A5)
                                                           2              
                                                      M 2 ε 2 Ω (L 1 + L 2 )cos(Ωt) 
                                                                          
                                                                          
                                                           2              
                                                       M 2 ε 2 Ω (L 1 + L 2 )sin(Ωt)
                  由于转子     2  和静子之间的冲击引起的矢量            F i 和系数 H (r)分别为:
                                                                                  
                                                               0                  
                                                                                  
                                                                                  
                                                                                  
                                                               0                  
                                                                                  
                                                                                  
                                                   (    )                         
                                                       c                          
                                                                                  
                                                                                                      (A6)
                                         F i =   H (r)k s 1−  (L 1 ψ 1 +(L 2 −a)ψ 2 )(L 1 + L 2 −a)  
                                                                                  
                                                       r                          
                                                                                  
                                                                                  
                                                   (    )                         
                                                       c                          
                                                                                  
                                                                                  
                                                         (L 1 θ 1 +(L 2 −a)θ 2 )(L 1 + L 2 −a)  
                                              H (r)k s 1−
                                                        r
                                                           
                                                           1 ,|r|−c ⩾ 0
                                                           
                                                                                                       (A7)
                                                     H (r) = 
                                                            0 ,其他
                                                           
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