李东武　徐超

(西北工业大学航天学院, 西安　710072)



基于时频域交替法的迟滞非线性振动系统的稳态响应分析†

李东武徐超†

(西北工业大学航天学院, 西安710072)

连接界面的黏滑、摩擦行为不仅是引起结构刚度和阻尼非线性的主要原因,而且是结构无源阻尼的主要来源.Iwan模型能够较好地复现连接界面的黏滑、摩擦行为.本文采用时频域交替法(AlternatingFrequency/TimeDomainMethod,AFT)研究含Iwan非线性模型的单自由度振子系统的稳态响应.时频域交替法具有频域法求解线性系统响应的高效性和时域法判断非线性力的便捷性特点,采用离散傅里叶变换和傅里叶逆变换,在频域和时域内分别求解系统响应和对应的非线性恢复力,再反复迭代计算系统的稳态响应.将时频域交替法计算结果和中心差分法计算的结果进行对比,并研究激励幅值对系统非线性特征的影响.结果表明,时频域交替法计算的结果与中心差分计算的结果具有较好的一致性,且求解效率较高,计算耗时减少50%;随着激励幅值的增加,系统的能量耗散增加,刚度降低,固有频率降低.

连接,迟滞非线性,Iwan模型,时频域交替法,稳态响应

引言

航空、航天和机械等工程装备系统中的部件大多是通过螺栓、铆钉等连接装置装配而成.当连接结构受到外部周期载荷激励时,连接结合面间会发生摩擦、滑移和间隙等非线性行为,这些非线性行为不仅是引起结构振动能量耗散和阻尼衰减的主要原因,而且还造成了连……