轴向移动绳横向振动数值计算方法及参数振动研究

发布时间：2017-10-21 10:13

  本文关键词：轴向移动绳横向振动数值计算方法及参数振动研究

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【摘要】：轴向移动绳系统代表了许多的工程设备,这些设备的噪声和振动,尤其是其横向振动限制了它们的应用。因此了解轴向移动绳系统的横向振动对设备的设计很重要。本文的研究内容来源于国家自然科学基金项目“时变自由度轴向绳移系统的参数振动及实验研究”(项目编号：51305115)。 本文以轴向移动绳系统为研究对象,首先给出了轴向移动绳系统的简化动力学模型,并采用时变自由度有限元技术拓展哈密顿原理来建立系统动力学方程。其次,提出了系统对应的线性动力学方程和非线性动力学方程的求解方法,求解了轴向移动绳系统的横向振动响应,分析了动力学方程中非线性项的影响。接着,研究有限元离散系统的能量计算方法,分析绳伸长和缩短时的能量变化规律以及绳在通过边界处的能量转换机制；研究系统各阶临界速度、固有频率、模态振型等参数振动特性。最后,给出了轴向移动绳系统的实际应用。研究了带阻尼装置的轴向移动绳系统的振动控制问题,分析了柔性运动带的动力学特性和高速织机粘弹性经纱的横向振动特性。该研究为工程上轴向移动设备的设计提供了理论基础。
【关键词】：轴向移动绳 非线性 横向振动 时变自由度
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB532
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目录10-12
• 插图清单12-13
• 表格清单13-14
• 第一章 绪论14-19
• 1.1 研究的背景及意义14-15
• 1.2 轴向移动绳系统理论研究现状15-17
• 1.3 课题来源及主要研究内容17-19
• 第二章 轴向移动绳系统动力学模型的建立19-34
• 2.1 动力学建模方法概述19-26
• 2.1.1 哈密顿原理19-22
• 2.1.2 拉格朗日方程22-26
• 2.2 轴向移动绳系统的简化物理模型26
• 2.3 轴向移动绳系统的建模理论26-29
• 2.4 轴向移动绳系统的数学模型29-33
• 2.5 总结33-34
• 第三章 轴向移动绳系统横向振动的求解34-54
• 3.1 轴向移动绳系统振动求解方法概述34-37
• 3.1.1 状态空间表达式34-35
• 3.1.2 经典Newmark-Beta方法35-36
• 3.1.3 经典的四阶Runge-Kutta方法36-37
• 3.2 轴向移动绳系统横向振动求解方法设计37-39
• 3.2.1 状态方程法37-38
• 3.2.2 Newmark-Beta方法38
• 3.2.3 改进的Runge-Kutta方法38-39
• 3.3 轴向移动绳系统横向振动响应的求解仿真及分析39-49
• 3.3.1 轴向移动绳系统横向自由振动响应求解40-44
• 3.3.2 力激励作用下系统横向振动响应求解44-48
• 3.3.3 仿真结果分析48-49
• 3.4 轴向移动绳系统横向振动位移计算界面的设计49-53
• 3.4.1 Matlab-GUI工具的介绍49-50
• 3.4.2 计算界面的设计50-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第四章 轴向移动绳系统的参数振动特性54-65
• 4.1 轴向移动绳系统参数对其横向振动的影响54-58
• 4.1.1 系统参数对其主运动方程中非线性项的影响54-56
• 4.1.2 系统参数对其横向振动位移大小的影响56-58
• 4.2 轴向移动绳系统的临界速度58-60
• 4.3 轴向移动绳系统的固有频率分析60
• 4.4 轴向移动绳系统的能量变化规律60-64
• 4.4.1 定长度的轴向移动绳系统能量计算61-62
• 4.4.2 变长度的轴向移动绳系统能量计算62-63
• 4.4.3 轴向移动绳系统能量变化规律分析63-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 轴向移动绳系统的实际应用65-73
• 5.1 引言65
• 5.2 带有阻尼装置的轴向移动绳系统的振动控制65-68
• 5.2.1 动力学模型65-67
• 5.2.2 阻尼对轴向移动绳系统振动能量抑制的影响67-68
• 5.3 柔性运动带的动力学分析68-70
• 5.4 高速织机粘弹性经纱横向振动特性研究70-72
• 5.5 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 工作总结73-74
• 6.2 工作展望74-75
• 参考文献75-80
• 附录80-81
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：1072761