振动离心复合环境下实验件的动力学特性分析

【作者】 鲁文超； 冀琳玮； 罗亚军； 张亚红；

【机构】 西安交通大学航天航空学院；

【摘要】 动力离心机在环境模拟实验中有着重要应用。本文针对大型动力离心机,采用多体动力学方法建立实验件在图1所示环境下的动力学模型,按照地震模拟实验指标设计三向振动台,分析了振动离心复合环境下实验件的动频特性。综合考虑旋转刚化、离心软化、弹性激励以及科氏力的影响,研究对应不同刚度系数时实验件的响应。理论模型以及计算结果表明科氏力与离心力共同作用导致实验件在旋转平面内的响应相互影响,出现两阶频率;一阶频率随转速增加而增加,另一阶频率随转速增加而降低;由于两阶频率比较接近,导致实验件的响应出现拍振现象。在三个振动方向刚度系数相同的情况下,受离心力影响实验件响应沿着转臂方向上最大,沿着主轴方向响应最小,且离心机尺寸越大、转速越高、承载容量越大,系统响应差异在三个方向上越明显。本文建立的实验件的动力学模型是后续建立离心机主轴系统模型的基础,依据本文模型开展的仿真计算可为大型离心机模拟地震岩土工程以及减震隔振设计提供理论参考。更多还原