横摇作用下气囊-浮筏耦合船用转子系统的非线性动力学特性

谢 旋，李 明，王军伟，柳新科

（西安科技大学力学系，西安 710054）

0 引 言

船舶在海上航行时会受到强风、海浪等多种因素的影响，发生倾斜和摇摆运动，如横摇、纵摇和垂荡等[1]。在这些牵连运动中，横摇具有运动剧烈、周期短暂的特点，因此在研究牵连运动对船用旋转机械系统的影响时应予以重点考虑。虽然船体横摇频率远远低于气囊-浮筏耦合船用转子系统的工作频率，但是由横摇牵连运动产生的科式惯性力会直接影响到气囊-浮筏耦合船用转子系统的垂向和横向非线性动力学行为，因此研究横摇作用下的气囊-浮筏耦合船用转子系统的动力学特性具有重要意义。

气囊-浮筏隔振系统是一种性能优异的隔振设备，它可以通过充放气来调整各气囊的高度，并且具有固有频率低、承载能力大、驻波频率高和无蠕变等特点，被广泛应用于各种大型机械系统的振动控制。近年来，不少学者在浮筏隔振方面进行了研究，Li[2]建立了具有不同频率和不同幅值的多个激励作用下的浮筏系统的动力学模型，基于多尺度法求解幅频响应方程以及解的不稳定区域；Liu[3]研究了浮筏隔振系统（FRIS）对船用离心泵振动特性的影响；方媛媛[4]采用一种改进的Bingham 模型，推导了非线性磁流变阻尼力表达式，建立了船舶辅机浮筏隔振系统的动力学模型，分析了磁流变阻尼器各参数对隔振效果的影响规律；Zhao[5]考虑到基础激励源与浮筏隔振系统之间的耦合效应，建立了基础激励作用下系统的动力学模型，分析了系统的动力学特性。……