LuGre摩擦模型的质体-弹簧-带自振系统稳定性分析.pdf

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1、第14卷第1期2016年2月中国工程机械学报CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYV01．14No．1Feb．2016LuGre摩擦模型的质体．弹簧．带自振系统稳定性分析李加胜，李小彭，安镰锤，闻邦椿(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819)摘要：为了能够深入研究摩擦自振系统的振动一摩擦耦合动力学特性，建立基于LuGre摩擦模型的质体一弹簧．带摩擦自激振动系统的非线性动力学模型，使用数值仿真等技术探讨了摩擦导向系统的动力学行为，并分析了该白振系统的

2、稳定性．结果表明：摩擦自激振动系统的运动状态会随着进给速度的不同取值而发生变化．从仿真图可以看出，系统在不同进给速度下的行为是不一样的．系统的运动形式分别为：混沌运动、粘滑运动、纯滑动振动和稳定运动，不同的运动状态之间存在一个临界值，在临界值附近运动状态会发生变化．此外，该模型的自激振动系统动力学行为中含有随机性的混沌振动现象，基于LuGre摩擦模型可以预测出比Stribeck摩擦模型速度更低时的动力学行为．关键词：LuGre摩擦模型；非线性动力学；系统稳定性；中图分类号：TH113．1文献标志

3、码：A自激振动；混沌振动文章编号：1672—5581(2016)01—0012—05Stabilit)analysisonmassspring．beltsel“excitedvibrationtabllltyanalyslSmass-sPeltselt-eXClteVlra_ystemsviaLuG，frictionalmodelsystemsVlaLUGrefrictionalmodelLIJia．sheng，LIXiao-peng，ANLian—chui，WENBang-chun(Schoo

4、lofMechanicalEngineering&Automation，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China)Abstract：Tofurtherelaboratethevibration—frictioncouplingdynamicalpropertiesonself-excitedvibrationsystems．thenonlineardynamicmodelofmass—spring—beItfrictionself-excitedvi

5、brationsystemiSestablishedbasedontheLuGrefrictionmodel．Byusingthenumericalsimulationforfriction—leddynamicalbehaviors，theself．excitedvibrationsystemstabilityiSanalyzed．Itisfoundfromresultsthatthemotionalstatevarieswithfeedingspeeds．Duethatthesystembe

6、haviorsaredifferentiatedwithdifferentfeedingspeeds，themotionalformscomprisethechaoticmotion，stick—slipmotion，pureslidingvibrationandstablemotionwithcriticalvaluesbetweendifferentmotionalstates．Inaddition，therandomchaoticvibrationexistsindynamicalbeha

7、viors．Assuch，thisapproachcanpredictthedynamicalbehaviorsunderlowerspeedsthanStribeckfrictionalmodelKeywords：LuGrefrictionalmodel；nonlineardynamics；systemstability；self-excitedvibration；chaoticvibration：Stribeckfrictionalmodel摩擦的存在往往会使零部件产生严重磨损，引起噪声和振

8、动，降低机械系统的精度和运转效率[1

9、．随着机械工业的发展以及新的摩擦模型的不断发展变化，国内外学者从不同角度对摩擦引起的振动问题展开了广泛的研究．李小彭‘23等从微观角度来研究了平面结合面的摩擦对振动的影响．通过建立含有摩擦的分形模型，研究几个参数对法向接触阻尼的影响，为结合面动力学的建模和特性分析基金项目：国家自然科学基金资助项目(51275079)；辽宁省人才基金(2014921018)作者简介：李加胜(1991一)，男，硕士．E-mail：neujsli@163．tom第1期李加胜，等：