局部非线性“产品-包装-运载体”组合结构动力学分析
发布时间：2021-04-15 00:35
在物流运输中,运输包装系统可视为“产品-包装-运载体”组合结构。逆子结构方法可以预测“产品-包装-运载体”组合结构中产品的动态特性,因而在运输包装领域得到了快速发展。以往的逆子结构方法均是将运输包装系统视为线性系统,实际上由于包装材料的非线性等原因,运输包装系统往往是非线性的,使用线性系统替代非线性系统可能会带来难以接受的误差。本文以局部非线性“产品-包装-运载体”组合结构为研究对象,提出非线性逆子结构方法,预测非线性系统中子结构的动态特性。本文的主要研究内容如下:（1）提出了一种基于逆子结构方法的非线性系统解耦策略,称之为非线性逆子结构方法,该方法的提出扩展了逆子结构方法的应用范围。分析流程可分为三个步骤:首先使用描述函数法将非线性系统线性化,其次应用逆子结构方法对准线性系统进行解耦,最后通过模态参数识别技术识别的模态参数计算子结构的频响函数。（2）基于非线性逆子结构方法,推导了针对二级柔性耦合非线性系统的非线性逆子结构理论公式,用于预测非线性系统中子结构的频响函数。首先研究了二级单点柔性耦合非线性系统,建立相应的集总参数模型和有限元仿真模型对所提方法进行了验证。之后,又将所提方法推...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动态子结构法
江南大学硕士学位论文2为了预测系统中子结构的动态特性，许多解耦方法被提出。除了被用来预测子结构动态特性外，解耦方法还可用于消除支撑结构对被测结构的影响[14,15]。这些解耦方法大致上可分为两类。第一类解耦方法的主要思想为“待求部件=系统-剩余部件”，由系统的动态特性和已知部件的动态特性来预测待求部件的动态特性，示意图如图1-2所示。第一类解耦方法的思路可分为两类：①逆耦合法(Inversecoupling)。通过将动态子结构法中的公式进行推导，得到由系统频响函数和已知子结构频响函数来预测未知子结构频响函数的公式，包括阻抗法(Impedanceapproach)和导纳法(Mobilityapproach)[16-18]。②直接解耦法(Directdecoupling)。这类方法通过求解系统的动态平衡方程，界面自由度力平衡方程，界面自由度位移平衡方程来实现解耦的目的[19-21]。其中，界面自由度的选择可能会导致在一些频率下出现很大的误差，文献[19]对标准界面（只包含耦合自由度）和扩展界面（包含耦合自由度和部分内部自由度）进行了介绍。对于耦合自由度难以测量或包含旋转自由度的情况，可用已知子结构的内部自由度对其进行代替[22,23]。图1-2第一类解耦方法第一类解耦方法需要系统和已知子结构的动态特性才能预测未知子结构，而在工程实践中，往往是希望只由系统的动态特性来预测子结构的动态特性。对于不能直接测量的子结构（如非常精密贵重的部件），或那些与其他部件耦合在一起无法拆卸的子结构，研究如何只由系统的动态特性来预测子结构的动态特性是十分有必要的。为了解决这个问题，Lim[24]提出了第二类解耦方法，称为逆子结构方法，这种方法可以只通过系统的频响函数(FRF)预测子结构的频响函数和耦合部件动刚度。随后，Lim[25]等人将这一方法应用到汽
?詈显谝黄鹞薹ú鹦兜淖咏峁梗?研究如何只由系统的动态特性来预测子结构的动态特性是十分有必要的。为了解决这个问题，Lim[24]提出了第二类解耦方法，称为逆子结构方法，这种方法可以只通过系统的频响函数(FRF)预测子结构的频响函数和耦合部件动刚度。随后，Lim[25]等人将这一方法应用到汽车的振动特性分析，进一步验证了逆子结构方法的正确性。逆子结构方法的应用过程中不需要测量子结构的频响函数，在工程中应用简便，且在中低频预测精度较高，特别适用于难以拆卸或拆卸任务量大的耦合系统中子结构动态特性的预测。图1-3第二类解耦方法在运输过程中，当“产品-包装-运载体”组合结构中产品的响应超过其承受极限时就会发生破损。因此，如何获取组合结构中子结构的响应是一个关键问题，可以指导包装工程师们设计出合理的缓冲包装。为了解决这一问题，王志伟和王军[26]等人首先将逆子结构方法应用到运输包装系统，将运输包装系统看作是由两个子结构组成的耦合结构，通过逆子结构方法获得了子结构的动态特性。随后，王志伟、王军等人[27-31]又将逆子结构方法推广到了多级、多点耦合系统。针对系统频响函数测量过程中，因物理空间过于
本文编号：3138311
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动态子结构法
江南大学硕士学位论文2为了预测系统中子结构的动态特性，许多解耦方法被提出。除了被用来预测子结构动态特性外，解耦方法还可用于消除支撑结构对被测结构的影响[14,15]。这些解耦方法大致上可分为两类。第一类解耦方法的主要思想为“待求部件=系统-剩余部件”，由系统的动态特性和已知部件的动态特性来预测待求部件的动态特性，示意图如图1-2所示。第一类解耦方法的思路可分为两类：①逆耦合法(Inversecoupling)。通过将动态子结构法中的公式进行推导，得到由系统频响函数和已知子结构频响函数来预测未知子结构频响函数的公式，包括阻抗法(Impedanceapproach)和导纳法(Mobilityapproach)[16-18]。②直接解耦法(Directdecoupling)。这类方法通过求解系统的动态平衡方程，界面自由度力平衡方程，界面自由度位移平衡方程来实现解耦的目的[19-21]。其中，界面自由度的选择可能会导致在一些频率下出现很大的误差，文献[19]对标准界面（只包含耦合自由度）和扩展界面（包含耦合自由度和部分内部自由度）进行了介绍。对于耦合自由度难以测量或包含旋转自由度的情况，可用已知子结构的内部自由度对其进行代替[22,23]。图1-2第一类解耦方法第一类解耦方法需要系统和已知子结构的动态特性才能预测未知子结构，而在工程实践中，往往是希望只由系统的动态特性来预测子结构的动态特性。对于不能直接测量的子结构（如非常精密贵重的部件），或那些与其他部件耦合在一起无法拆卸的子结构，研究如何只由系统的动态特性来预测子结构的动态特性是十分有必要的。为了解决这个问题，Lim[24]提出了第二类解耦方法，称为逆子结构方法，这种方法可以只通过系统的频响函数(FRF)预测子结构的频响函数和耦合部件动刚度。随后，Lim[25]等人将这一方法应用到汽
?詈显谝黄鹞薹ú鹦兜淖咏峁梗?研究如何只由系统的动态特性来预测子结构的动态特性是十分有必要的。为了解决这个问题，Lim[24]提出了第二类解耦方法，称为逆子结构方法，这种方法可以只通过系统的频响函数(FRF)预测子结构的频响函数和耦合部件动刚度。随后，Lim[25]等人将这一方法应用到汽车的振动特性分析，进一步验证了逆子结构方法的正确性。逆子结构方法的应用过程中不需要测量子结构的频响函数，在工程中应用简便，且在中低频预测精度较高，特别适用于难以拆卸或拆卸任务量大的耦合系统中子结构动态特性的预测。图1-3第二类解耦方法在运输过程中，当“产品-包装-运载体”组合结构中产品的响应超过其承受极限时就会发生破损。因此，如何获取组合结构中子结构的响应是一个关键问题，可以指导包装工程师们设计出合理的缓冲包装。为了解决这一问题，王志伟和王军[26]等人首先将逆子结构方法应用到运输包装系统，将运输包装系统看作是由两个子结构组成的耦合结构，通过逆子结构方法获得了子结构的动态特性。随后，王志伟、王军等人[27-31]又将逆子结构方法推广到了多级、多点耦合系统。针对系统频响函数测量过程中，因物理空间过于
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