摩擦摆运动分析与摩擦自激振动控制技术研究

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1、硕士学位论文摩擦摆运动分析与摩擦自激振动控制技术研究黄嫦娥指导老师高中庸教授专业名称机械工程学科门类工学论文提交日期2015年6月9日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目摩擦摆运动分析与摩擦自激振动控制技术研究英文题目TheMotionAnalysisofFrictionPendulumandFrictionSelf-excitedVibrationControlTechnologyResearch姓名黄嫦娥专业名称机械工程学科门类工学指导老师高中庸教授论文提交日期2015年6月9日论文答辩日期2015年5月23日答辩委员会主席韦建军论文评阅人蔡敢为耿葵花李宝灵独创性声明

2、本人郑巫声明；所呈交的学化论文，是本人在导师的指导下独立完成所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何巧他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究敞出重要贡献的个人和集体，均己在文中臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名；黄據據円期出尼如、口＾广西科技大学硕士学位论文摘要摘要本文是对摩擦自激振动进行研究，利用研究摩擦自激振动的典型实验装置摩擦摆进行实验，首先测定摩擦摆运动时所受的摩擦力矩，以此为基础运用MATLAB软件计算摩擦摆的摆动微分方程并拟合出摩擦力矩与摩擦摆角速度关系的曲线，再利用ADAMS对摩擦摆的运动进行仿

3、真，仿真得出的结果与理论分析结果一致。理论分析表明，摩擦摆首先经过一段时间的衰减运动，最后会在一定的角度范围内做稳定振动，从摩擦摆的阻尼特性出发，发现其始终是消耗能量的主体，它不仅改变振动体的初始平衡位置，还会生成很大消耗系统能量的正阻尼，称之为“摩擦伴生阻尼”。“摩擦伴生阻尼”的概念是由导师高中庸教授提出的观点，它更合理的揭示摩擦自激振动形成的机理。许多学者用负阻尼的理论来解释摩擦自激振动的现象，负阻尼的理论曾经深远的影响着学术界，但实际情况并非如此。在过去的一些研究中没有从摩擦系统的整体出发，仅仅从数学计算的角度推导得出结论，并且忽略了静、动摩擦力之间的差值对系统自激振动的影响。为验证理论

4、分析结果的正确性，用动态应变测量系统对摩擦摆的振动特性进行测量分析的实验，在前人所做的实验上进行一系列改进，即测量摩擦摆运动周期数增加，将动态应变测量分析系统所测量的结果反映到摩擦摆摆动的角位移，即动态应变测量分析系统实时的反映出摩擦摆运动角位移与应变的关系，输出摩擦摆的角位移响应曲线以及动态应变曲线，根据实验数据绘制各参数的关系曲线，据此来分析自激振动的机理及其摩擦摆的自激振动特性。通过分析认为：摩擦自激振动的摩擦力（矩）表达式中，摩擦力（矩）受到速度项的影响，还受到加速度项对的影响，并发现加速度项相对于速度项对自激振动特性有着更重大影响。维持系统自激振动的摩擦力（矩），由常量和与相对速度及

5、相对加速度有关的变量两部分组成，其消耗外部能源的常量部分为系统提供摩擦伴生阻尼，这样的解释更为合理。关键词：摩擦摆；自激振动；负阻尼；摩擦伴生阻尼；振动特性I广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractThisarticlestudiedthefrictionself-excitedvibration,usingatypicalstudiedfrictionself-excitedvibrationexperimentdevicefrictionpendulumdotheexperiment.Firstdeterminethefrictiontorquewhenfrictionpe

6、ndulumisworking,relyonthisfrictiontorquevalues,usingtheMATLABsoftwaretocalculatethefrictionpendulummotiondifferentialequationandfittingouttherelationshipbetweenfrictiontorqueandfrictionpendulumangularvelocitycurve,usingtheADAMStosimulationthefrictionpendulum’smovement,thesimulationresultsareconsiste

7、ntwiththeresultsoftheoreticalanalysis.Theoreticalanalysisshowedthatfirstthefrictionpendulummovementshowsaperiodofdecline,finallywilldostablevibrationincertainAnglerange.Fromthedampingcharacteristicsof