单盘悬臂转子启动过程峰值响应全局灵敏度分析

作     者：周生通 张沛 肖乾 李鸿光 周新建 王迪 ZHOU Shengtong;ZHANG Pei;XIAO Qian;LI Hongguang;ZHOU Xinjian;WANG Di

作者机构：华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 

基　　金：国家自然科学基金(52065022,51505146) 江西省自然科学基金(20202BABL204036) 西南交通大学牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1806) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2021年第40卷第11期

页      码：17-25页

摘      要：启动过程峰值响应(如最大峰值及其发生时间)的全局灵敏度是柔性转子系统动力学设计和评价的重要依据。基于Timoshenko梁转子有限元理论并考虑输入参数的随机性建立某单盘悬臂转子瞬态启动过程的确定性和随机动力学方程;在有限试验设计样本数限制下,联合自适应稀疏多项式混沌(adaptive sparse polynomial chaos,asPC)展开和Sobol全局灵敏度给出了asPC-Sobol(adaptive sparse polynomial chaos-Sobol)灵敏度计算流程;在均值工况确定性结果分析以及asPC模型有效性验证基础上,详细探讨了启动加速度、参数变异性以及响应测点位置对单盘悬臂转子过第1阶正涡动临界转速时最大峰值及其时间方差的影响规律。算例结果表明:在±3σ截尾高斯分布设定下最大峰值及其时间分布更符合对数正态分布,而且圆盘直径D、厚度T、材料密度ρ、弹性模量E以及不平衡量F是峰值响应方差的主要贡献参数;启动加速度能够较明显地影响最大峰值的总灵敏度结果,但相比之下其对发生时间总灵敏度的影响则小很多;随着某些主要贡献参数(D,T和ρ)变异性的单独或同时减小,其余主要贡献参数的总灵敏度将明显增加,而那些原先非主要贡献参数的增加则非常有限;响应测点位置对最大峰值及其时间总灵敏度的影响非常小,尤其是在非轴承位置处。

主 题 词：悬臂转子系统 峰值响应 Sobol全局灵敏度 自适应稀疏多项式混沌(asPC)展开 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 08[工学] 080203[080203] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2021.11.003

馆 藏 号：203103589...