【技术实现步骤摘要】
一种考虑界面不确定性和时变性的摩擦振动噪声预测方法
本专利技术涉及一种摩擦振动噪声的预测方法，特别的是一种考虑界面不确定性和时变性的摩擦振动噪声预测方法。
技术介绍
摩擦振动噪声是由两个相互接触的物体在发生相对运动时引起其自激振动并向外辐射声压的一种现象。在众多中机械系统，摩擦引起的振动噪声严重影响了机械系统的精度、可靠性以及使用寿命，同时引起的噪声污染对人类、社会和生态环境造成了极大的危害。但由于其随机性、难预测性、影响因素多等特点，至今仍未有一种方法能完全消除摩擦引起的振动噪声。如今，众多研究从结构改变、材料选择和工况调整等角度来尝试改善和消除摩擦振动噪声，但摩擦学实验存在时间成本大、经济成本高等缺点，因此有必要提出一种摩擦振动噪声的预测方法，减少研究的时间和经济成本。现有技术中，复特征值分析作为一种摩擦振动噪声的预测方法，得到了广泛的使用，该方法能够大致的预测出系统可能产生的摩擦振动的频率，但作为一种线性方法，由于摩擦过程中大量非线性因素的存在，该方法往往会导致结果的过度预测或欠预测。另一方面，摩擦接触...
【技术保护点】
1.一种考虑界面不确定性和时变性的摩擦振动噪声预测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1.针对实际的摩擦系统简化并建立有限元模型；/n步骤2.设定计算时长T，并将T平均离散化为N段，初始的循环次数记为0；/n步骤3.对步骤1建立的初始状态下的有限元模型进行复特征值分析，对摩擦系统中的初始表面的摩擦振动噪声结果进行预测；/n步骤4.对前步骤所得有限元模型进行时域动态分析计算；/n步骤5.选取磨损公式，在主程序中调用子程序对步骤4的动态分析计算结果进行信息提取，提取信息的种类根据所述磨损公式所需值来确定；/n步骤6.将步骤5提取的信息带入磨损公式计算得到磨损方向及深度；/n...
【技术特征摘要】
1.一种考虑界面不确定性和时变性的摩擦振动噪声预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.针对实际的摩擦系统简化并建立有限元模型；
步骤2.设定计算时长T，并将T平均离散化为N段，初始的循环次数记为0；
步骤3.对步骤1建立的初始状态下的有限元模型进行复特征值分析，对摩擦系统中的初始表面的摩擦振动噪声结果进行预测；
步骤4.对前步骤所得有限元模型进行时域动态分析计算；
步骤5.选取磨损公式，在主程序中调用子程序对步骤4的动态分析计算结果进行信息提取，提取信息的种类根据所述磨损公式所需值来确定；
步骤6.将步骤5提取的信息带入磨损公式计算得到磨损方向及深度；
步骤7.对步骤6计算得到的磨损方向及深度进行蒙特卡洛模拟得到新的磨损方向及深度；
步骤8.根据步骤7的得到的新的磨损方向及深度更新步骤4所采用的有限元模型中的摩擦界面的节点坐标，生成新的有限元模型；
步骤9.对步骤8得到的新的有限元模型进行复特征值分析，对摩擦振动进行预测；
步骤10.使循环次数加1，在循环次数达到N的情况下结束摩擦振动噪声的实时预测；在循环次数未达到N的情况下，将步骤8得到的新的有限原模型代入步骤4中，重复进行步骤4至步骤9的操作。
2.按照权利要求1所述的一种考虑界面不确定性和时变性的摩擦振动噪声预测方法，其特征在于：步骤1中，对所述摩擦系统建立有限元模型的范围包括摩擦界面和摩擦界面周边的零件。
3.按照权利要求1所述的一种考虑界面不确定性和时变性的摩擦振动噪声预测方法，其特征在于：步骤2中，时域上的离散化方法为平均处理，离散化后的循环次数N，每次计算步长时间t0和总时长T满足以下关系：
4.按照权利要求1所述的一种考虑界面不确定性和时变性的摩擦振动噪声预测方法，其特征在于，采用的复特征值分析方法满足以下公式：
(λ2[M]+λ[C]+KNS){φ}＝0，
式中，[M]为系统的质量矩阵，[C]为系统的阻尼矩阵，[KNS]为系统的非对称刚度矩阵，λ为特征值，{φ}为其对应的特征向量；
得到的复特征值计算结果表示为：
λ＝α+jω，
式中，ω为特征值的虚部，代表振动频率，α为特征值的实部，代表该振动频率的稳定性；实部大于0，说明对应的振动频率不稳定，实部越大说明系统在对应的振动频率下产生不稳定振动噪声的倾向越大。
5.按照权利要求1所述的一种考虑界面不确定性和时变性的摩擦振动噪声预...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫继良，钱泓桦，项载毓，黄博，王润兰，周仲荣，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。