徐 超， 李东武， 陈学前， 王 东

(1.西北工业大学 航天学院，西安 710072; 2.中国工程物理研究院 总体工程研究所，四川 绵阳 621000)

考虑法向载荷变化的微滑摩擦系统振动分析

徐 超1， 李东武1， 陈学前2， 王 东2

(1.西北工业大学 航天学院，西安 710072; 2.中国工程物理研究院 总体工程研究所，四川 绵阳 621000)

工程结构中，常采用干摩擦阻尼器来降低系统的动力响应幅值。振动环境中，连接界面间存在着复杂的接触和摩擦行为，这些行为具有跨尺度、迟滞非线性和切法向耦合等特点。建立了一种能同时考虑法向载荷变化和切向微滑摩擦行为的接触力学模型，推导了模型恢复力和相对位移间关系的表达式，利用不同模型间的比较验证了模型的有效性。将该模型应用于简化的摩擦阻尼器系统，求解了简谐激励下系统的迟滞回线、单位周期的能量耗散和频率响应曲线，并对不同模型的特性进行了比较分析。结果表明：是否考虑法向载荷变化对系统动力学响应预测有很大影响；考虑法向载荷变化的微滑摩擦模型能够更加完善、准确地模拟接触界面间的力学行为。

摩擦阻尼;接触;微滑;非线性;法向载荷变化

航空航天工程中广泛存在着各种连接结构。振动环境下，连接界面受到外载荷作用，在法向可能出现预紧力振荡、分离和碰撞，在切向可能发生黏着、摩擦和滑动等行为。这些行为往往具有非线性、跨尺度等特点，导致装配结构出现复杂的非线性动力学响应[1]。因此，建模连接界面的非线性力学行为和研究连接结构非线性动力学响应是国内外结构动力学领域长期关注的重点和热点[2]。……