一种基于频响因子的转子系统基础冲击响应计算方法

谢最伟，贺少华，吴新跃

(海军工程大学 船舶与动力学院机械工程系，武汉 430033)

对于动力学系统响应的求解即动力学微分方程的求解，一般有三种解法，解析解法、近似解析解法和数值解法，只有极少数动力学方程存在解析解，所以大部分动力学方程只能采用近似解析解法和数值解法，近似解析方法主要针对弱非线性系统的稳态响应的求解，如摄动法、谐波平衡法、多尺度方法、平均法等，而对于数值解法，则适应于任何的系统响应求解，主要包括显式算法中的中心差分法、Runge-Kutta法和隐式算法中的 Wilson-θ法、Houbolt法、Newmark 法等［1－4]。

动力学系统(结构)外界冲击本文的定义:冲击是一种振动系统运动量的瞬时突然变化，其动能传输是在一个与振动系统固有周期相比的短时间内进行的，冲击因其时间历程比较复杂而不同于撞击。以舰载设备的水下非接触爆炸冲击为例，冲击理解为对舰艇结合部(外壳、甲板、舱壁等)的一种非接触的相当远距离的爆炸(当水下爆炸时，气泡不触及外壳结构或受压物体结构)作用，其结果为在舰船正常运行中不会出现的一种振动系统“舰艇”运动量的巨大干扰。距离很近的水下爆炸或空中爆炸所引起的作用，另作特别处理，所以，结构冲击理解为:在承压的舰艇结合部中和在设备基座中的机械干扰。冲击载荷理解为由于爆炸产生的机械载荷。

旋转机械的瞬态冲击响应分析区别于一般的静态条件下结构的相应分析，主要体现在以下两个方面:①轴承－转子的交互效应;② 陀螺效应。……