含铰柔性结构的非线性模态分析

摘要：

建立了含铰柔性结构的非线性动力学模型,利用打靶法和伪弧长法计算该结构的非线性模态和频率-能量关系图,研究含铰柔性结构的非线性特性.其次,考虑非线性铰链刚度对结构动态特性的影响,讨论了不同线性/非线性刚度与结构的非线性模态及频率-能量曲线的关系.利用非线性三自由度保守系统的模态分析,阐释频率-能 量曲线能够直观反映结构的非线性特性:固有频率变化及分叉、模态转换及内共振.对含铰柔性结构的非线性模态分析及参数影响研究表明:1)含铰柔性结构的固有频率与输入能量存在明显非线性特性;2)铰链非线性刚度的增加,使得含铰柔性结构的固有频率和模态在较低的振动能量下即可发生较大变化;其次,随着线性刚度的增加,非线性特性减弱,各阶固有频率的相对变化降低,频率-能量关系图由曲线变为直线;3)较高的振动能量在结构模态之间发生转换,使得结构出现明显的内共振非线性特性.

关键词：柔性结构、非线性铰链、非线性模态、频能图、内共振

所属期刊栏目：31

分类号：O313.7;O322(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11602112,11572086

在线出版日期：2018-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：573-581