南向曈 邹烨

（湖南铁道职业技术学院 湖南省株洲市 412001）

含间隙和约束的机械设备在工作时会产生机械振动，引发机构不同部件之间及设备与地面、墙面之间发生机械碰撞，从而导致设备零部件的磨损及噪音的产生，影响设备运行可靠性及使用寿命。因此，对碰撞振动问题的研究存在重要应用价值，双质体冲击振动成型机就是一类典型的碰撞振动设备，对其振动问题的研究具有一定的代表性。目前多采用系统动力学方法，将机械设备简化为含间隙的振动系统动力学模型，进而研究其碰撞振动特性，进行动力学优化设计。冲击振动系统的非线性动力学研究对于具有冲击振动和运动限制约束的机械系统动力学性能优化和噪声抑制的匹配设计具有实际意义[1]。近几年各学者在相关方向持续作了深入研究[2-3]，侍玉青等用双参图呈现研究数据，分析含间隙振动系统低频周期冲击振动的模式类型及分岔特征[4]；张晓蓉等研究了两自由度赫兹接触碰撞振动系统在低频率、小间隙下存在的非完全颤振、迟滞区域共存等现象，得出高频下对称周期运动转迁到非对称的周期运动的变化规律[5]。

1 力学模型

将Hertz 接触理论与双质体冲击振动成型机的传统模型相结合，将振动系统两质体间的碰撞处理为弹性碰撞，并考虑碰撞面间的等效阻尼，以Kh表示两质体碰撞面间的刚度，Ch表示两质块碰撞面间的阻尼，得到该振动系统的简化非线性动力学模型如图1所示。……