考虑法向载荷变化的粘滑摩擦模型及其应用

来源 :第九届全国动力学与控制青年学者研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wenhui10005
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  连接界面广泛存在于工程结构中。连接界面在法向存在接触和间隙行为,在切向存在粘着、滑移和滑动现象,这些行为都具有非线性和跨尺度的特点,是导致复杂装配结构出现非线性刚度和非线性阻尼的主要原因。大型复杂航天器结构的动力学行为预测需要建立描述界面复杂非线性机理的力学模型。以往的连接界面切向力学模型通常假设作用在接触面上的法向载荷不随时间变化,这与实际情况不符。本文首先采用考虑微观滑移的并联弹簧滑块系统模型描述界面切向载荷-变形关系;然后推导建立了法向载荷变化时,临界滑移力和初始切向刚度与法向载荷之间的关系,进而提出了一种时间迭代的求解方法,在每个时间步更新法向载荷信息,从而建立了考虑时变法向载荷的切向粘滑摩擦模型。以一个简化的叶片根部阻尼器为研究对象,建立其含局部连接的7自由度系统数学模型,应用本文的切向模型模拟连接行为,采用数值方法计算了系统的动力学响应和迟滞回线,并与实验结果进行了对比,验证了模型的有效性。
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