Global stability effects of parametric excitation
Global stability effects of parametric excitation
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参数激励的全局稳定性效应
DOI：
10.1016/j.jsv.2019.02.014
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发表时间：
2019
影响因子：
4.7
通讯作者：
Peter Hagedorn
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Artem Karev;Peter Hagedorn
研究了一般非保守参数激励系统在异步激励下的稳定性。着眼于传统的共振区域之外的全局稳定性效应，系统被认为是具有两个自由度的位移和/或速度比例的参数激励与可变相位关系。特别是，面对这方面的研究不足，特别关注的时间周期系统的陀螺和循环的条款。通过应用规范形的半解析方法，导出了可能出现全局效应的一般条件。除了“总不稳定性”-目前唯一已知的全球影响-新的稳定和不稳定的影响，在整个范围内的激励频率的稳定性被发现。导出的条件表明，这种全局效应在复杂力学系统中，特别是具有循环项的系统中是相当普遍的。基于Floquet理论的数值稳定性分析也证实了定性分析结果。作为一个机械的例子，一个最小模型的尖叫盘式制动器进行检查。结果表明，这个复杂的模型确实是受参数激励导致全局稳定性的影响。这些发现可能有助于更好地理解啸叫现象。此外，新获得的知识也可以用于在参数反共振的上下文中的机械系统中的扩展振动抑制。
Stability investigations of general non-conservative parametrically excited systems with asynchronous excitation are presented. Focusing on the global stability effects outside of the traditional resonance areas, systems with two degrees of freedom are considered featuring displacement- and/or velocity-proportional parametric excitation with variable phase relations. In particular, facing the lack of studies on this subject, special attention is paid to time-periodic systems containing gyroscopic and circulatory terms. Through the application of the semi-analytical method of normal forms, general conditions for the appearance of possible global effects are derived. Apart from the “total instability” – presently the only known global effect – new stabilizing and destabilizing effects affecting the stability over the whole range of excitation frequencies are discovered. The derived conditions show, that such global effects are expected to be rather common in complex mechanical system, especially those, featuring circulatory terms. The qualitative analytical results are also confirmed by numerical stability analysis based onFloquettheory. As a mechanical example a minimal model of a squealing disk brake is examined. It is shown that this complex model is indeed subject to parametric excitation leading to global stability effects. These findings may contribute to a better understanding of the squealing phenomenon. Further, the newly obtained knowledge may as well be utilized for extended vibration suppression in mechanical systems in the context of parametric anti-resonance.
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DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Tondl
通讯作者：
A. Tondl
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通讯作者：
N. Eicher
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通讯作者：
P. Hagedorn