复杂机械振动系统多维耦合路径传递性的研究与应用

For complex mechanical vibration system，the incentives are received from the multi - source of vibration through a variety of coupling transfer path . The response characteristics of receiving body are directly determined by the path contribution to vibration response , the coupling between transfer paths and the random nature of transfer paths ,which constitute the transitivity of vibration transfer paths . Studying the transitivity of vibration paths and optimizing the dynamic response characteristics of vibration system to improve the efficiency and economy of the vibration system will have important engineering value for the design theory and system optimization method of multi-body mechanical vibration system. The project intends to establish the dynamics model of vibration transfer path system with multidimensional coupling paths and research the transitivity of transfer path system from the interaction among vibration source, transfer path and receiving object.We will proposal effective evaluating method and analyze quantitatively the contribution of vibration transfer path and path parameters to characteristics of system vibration response. Considering that The randomness of vibration transfer path is crucial to the system stable, we will research the resonance failure due to the random changes of parameters, which is the problem of transfer reliability Further, exploring the affect index of coupling changes of multi-path and multi- parameter to the system dynamic response will reveal the coupling characteristics between each transfer path. The above-mentioned researching conclusions will provide the theoretical basis for the dynamics optimization design of complex mechanical vibration system.

对于复杂机械振动系统，多振动源通过耦合动力传递路径对其进行激励，各路径对振动响应的贡献度、路径之间的传递耦合性以及路径传递的随机特性直接决定着接受体响应的动态特性，综合构成系统路径的传递性。研究振动路径的传递性, 并以此对系统传递路径进行动态优化设计，优化振动系统的动态响应特性，提高振动系统的高效性和经济性，对多体振动机械系统的设计、应用具有重要的理论及实际工程应用价值。本项目拟建立具有多维耦合路径的振动传递路径系统动力学模型，从振源、传递路径和接受结构之间的交互作用方面对振动传递路径的传递性进行研究。提出有效的评价方法，定量分析系统各传递路径及路径参数对系统接受体动态输出特性的贡献度；根据振动传递路径的随机性，研究参数随机变化使系统产生共振失效的传递可靠性问题；探讨多路径多参数耦合变化对系统动态响应的影响指数，揭示各传递路径之间的耦合特性，为机械振动系统的动力学优化设计提供理论依据。

对于多维耦合机械振动系统，多振动源通过多种耦合动力传递路径对其进行激励，各路径对振动响应的贡献度、路径之间的传递耦合性以及路径传递的随机特性直接决定着接受体响应的动态特性，综合构成系统路径的传递性。研究振动系统路径的传递性, 并以此对系统传递路径进行动态优化设计，优化振动系统的动态响应特性，提高振动系统的高效性和经济性，对多体振动机械系统的设计、应用具有重要的理论及实际工程应用价值。.本项目以汽车动力总成悬置系统为实际应用背景，建立了具有多维耦合路径的振动传递路径系统动力学模型。提出了路径贡献度的评价方法即路径介入损失来定量分析系统各传递路径及路径参数对系统接受体动态输出特性的影响程度，得到了各路径及路径参数的重要性排序，找出了对系统接受体响应影响最大的传递路径及路径参数；研究了振动传递路径的质量、阻尼、刚度、位置等动力学参数的随机特性，提出具有多维随机路径的机械振动系统的随机响应分析方法，获得系统接受体的随机响应特性；从对振动传递路径系统接受体响应方差的相对贡献方面着手，探讨了切实可行的整体灵敏度分析方法，建立了有效的路径及路径参数耦合性分析理论，进而研究了各路径及路径参数单独作用与交互作用时对系统接受体响应方差的影响程度，有效分析了路径参数的交互影响规律，揭示了各路径对振动源进行多维传递过程中的耦合特性；提出了振动传递路径系统准共振失效问题的可靠性模式，建立了准确的路径传递可靠性分析关系准则，研究了随机路径的传递可靠性和随机路径参数的传递可靠性灵敏度问题。在此理论基础之上，形成了振动传递路径系统避免准共振失效的传递可靠性稳健设计方法。项目的开展在实现系统减振降噪、提高稳健性的多目标优化设计方面，具有积极的推动作用。