基于试验和薄层单元仿真的接触阻尼识别方法

作者：赵广^*; 冯志飞; 侯隆韬; 张韵秋; 李方忠; 马文生

来源：推进技术, 2022, 43(01): 273-280.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.200270

• 接触阻尼
• 接触刚度
• 参数辨识
• 螺栓连接结构
• 薄层单元法

接触刚度和阻尼是影响螺栓连接的装配结构动力学特性的关键参数,为了实现接触刚度和阻尼的同时识别,在前期开展的螺栓连接结构接触刚度识别的基础上,提出一种基于试验和薄层单元仿真的接触阻尼识别方法。通过在单螺栓连接结构中巧妙引入试验垫片,试验获得有界、对称且均匀接触状态下结构的固有特性与动态响应;进而建立模拟接触面刚度与阻尼的薄层单元,并仿真获得结构的动态响应特性;通过结构固有频率测试与仿真结果构建误差函数实现接触刚度识别,通过动态响应测试与仿真结果构建误差函数实现接触阻尼的识别,进而获得接触刚度与阻尼随接触法向力变化的模型。结果表明,接触刚度随法向力非线性增大而接触阻尼则非线性减小,当法向力较大时,接触刚度和阻尼趋于稳定。研究结果为接触刚度和阻尼的同时识别提供了一种行之有效的方法,识别平均误差分别为4.5%,14.8%,所识别的刚度和阻尼以合适的薄层单元形式,可直接应用到包含多接触面的装配系统动力学分析中。

• 单位
  大连理工大学; 重庆水泵厂有限责任公司; 中国航发湖南动力机械研究所