匀速旋转刚环-内接柔性梁系统的共振分析

作者：陈渊钊; 吴文军^*

来源：振动工程学报, 2022, 35(06): 1321-1328.

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2022.06.003

• 旋转内接柔性梁
• 刚柔耦合
• 失稳
• 共振

研究了旋转刚环-内接柔性梁系统的动力学建模与振动特性。基于浮动坐标系方法，考虑柔性梁由于弯曲变形产生的轴向缩短量，利用有限元法对柔性梁位移场进行插值，推导出柔性梁的动能、应变能和重力做功的表达式，运用第二类拉格朗日原理，建立旋转刚环-内接柔性梁系统的动力学模型。基于该模型分析系统的临界失稳转速，其仿真结果与现有数据以及商业软件ANSYS数值结果相吻合，可验证该模型的正确性。研究表明：系统存在比临界失稳转速小的共振转速，在共振转速时，重力周期性变化频率接近系统的固有频率，梁的振幅随时间的增大而增大；径长比越大，共振转速越小；系统在径长比为1时，无量纲共振转速区间为2.20至2.36，若转速接近共振转速区间，则柔性梁的振幅时而变大，时而变小，产生拍振现象。

• 单位
  广西科技大学