铰链对含铰结构非线性动力学特性影响分析

• 作者: 刘荣强 张静 邓宗全 郭宏伟
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: 可展结构 铰链 含铰结构 非线性振动 谐波平衡 频率特性
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 1433-1445
• 页数: 13页
• 分类号: V414.2|TU311.3
• 字数: 3332字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2013.0365

摘要

针对可展结构中铰链带来的展开后非线性动力学问题,建立了含铰结构的动力学模型.基于铰链侧向和径向的几何约束关系,分析了不同约束条件下的铰链非线性特性.基于谐波平衡法(HBM),对含铰结构的非线性变量进行一次谐波展开,得到铰链非线性力的谐波展开表达式,将含铰可展结构的非线性动力学方程转化为代数方程.分析了铰链在不同非线性特性下各参数对结构动态特性的影响,得到结构固有频率随铰链间隙、刚度和激振力的变化规律.考虑铰链的非线性特性,通过固有频率脊线求解,得到结构固有频率极值随铰链数量、位置和刚度的变化曲面,并对其进行非线性拟合,得到铰链参数对结构固有频率的影响函数,其计算方法和结果在多维复杂结构中具有一定的扩展性,为可展结构的设计和研究提供参考.利用龙格库塔法对非线性结构进行数值仿真,得到结构的固有频率变化曲线,仿真结果表明了利用HBM进行含铰结构动力学分析的正确性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邓宗全	哈尔滨工业大学机电工程学院	272	3259	31.0	42.0
2	张静	哈尔滨工业大学机电工程学院	43	535	14.0	22.0
3	刘荣强	哈尔滨工业大学机电工程学院	72	754	15.0	25.0
4	郭宏伟	哈尔滨工业大学机电工程学院	35	217	9.0	14.0