低预紧扭矩螺栓连接悬臂梁的2倍谐振响应

作     者：李耀彬 于化东 王强龙 伞晓刚 刘震宇 LI Yao-bin YU Hua-dong WANG Qiang-long SAN Xiao-gang LIU Zhen-yu

作者机构：长春理工大学光电工程学院 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2016年第24卷第11期

页      面：2769-2776页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.51275504) 吉林省科技发展基金资助项目(No.20140519007JH) 

主　　题：光电经纬仪 螺栓连接 悬臂梁 结构振动 非线性振动 谐波共振 

摘      要：为准确获得光电设备中螺栓连接对系统结构动态响应特性的影响,研究了装配连接环节导致的非线性振动特性。采用单螺对栓连接悬臂梁模型,对螺栓连接引起的结构振动特性的改变进行了研究和实验。利用接触有限元方法对低预紧扭矩下结构非线性振动特性进行了时域数值积分仿真分析,给出了不同激励量级周期受迫激励下的相轨迹曲线;结合快速傅里叶分析方法,指出此模型在低预紧扭矩下存在1/2频率激励下的谐振现象。基于激振器实验,给出了实验自由振动响应幅值和受迫振动响应幅值的变化,证实了仿真结果的准确性。数值仿真和激振器实验均表明:激励量级越大,螺栓连接引起的非线性振动中自由振动分量对结构动态响应的影响越大。该方法对开展后续连接结构的非线性振动特性的研究有指导意义。