回转穿越式结构减振底座的设计研究

发布时间：2017-06-08 01:06

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【摘要】：回转穿越式结构是一种创新性的机械结构设计形式,它将多个部件的弹性元件和其支撑结构简化为单体结构,其未来具有良好的实际应用前景。本文结合回转穿越式结构和减振器设计原理,设计出回转穿越式干摩擦阻尼减振底座模型;通过有限元模拟分析技术,分析了回转穿越式结构减振底座的静力学和动力学特性；另外还研究了回转穿越式结构的熔模铸造工艺,浇注工艺参数优化。本文是对回转穿越式结构的一次有意义的探讨研究,为其今后的应用提供有益参考。针对回转穿越式结构特点,创新设计了阻尼侧板与回转穿越式结构干摩擦耗能减振底座。通过几何与力学分析,得到回转穿越式减振底座的动力学模型,确定其是一种变刚度的减振底座。利用ANSYS结构分析,得出刚度随厚度的增加而增加,随载荷增大而减小的结论。通过ANSYS瞬态动力学分析,回转穿越式减振底座在正弦载荷作用下,产生了迟滞现象,形成迟滞回线。结果表明,本文中的回转穿越式结构减振底座具有较好的耗能减振效果。此外,本文还研究了回转穿越式结构的成形方法及工艺。结合回转穿越式结构的特点及其在减振底座中的承载特性,确定了熔模铸造的生产工艺,并设计了阶梯式和顶注式两种浇注工艺。利用PROCAST有限元分析技术,分别对两种工艺进行了模拟分析。结果表明,顶注式浇冒口浇注系统更有利于铸件内部质量的提高,最终确定选用顶注式浇注工艺方案,并对该方案进行了改良。最后,采用正交试验法对浇注工艺参数进行优化设计,研究浇注温度、浇注时间、型壳温度对铸件质量的影响。结果显示,影响铸件缩孔缩松缺陷的因素从大到小顺序是型壳温度浇注时间浇注温度；当浇注温度为1610℃、型壳温度为500℃、浇注时间为5s时,铸件内显微缩松体积最小。
【关键词】：减振底座 回转穿越式结构 熔模铸造 铸造工艺 参数优化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB535.1
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 背景及意义16-17
• 1.2 振动的控制技术17-18
• 1.2.1 减振方法17
• 1.2.2 隔振方法17-18
• 1.2.3 吸振方法18
• 1.3 常见的减振底座18-19
• 1.4 回转穿越结构摩擦阻尼减振底座的基本结构及工作原理19-20
• 1.5 国内外干摩擦阻尼振动系统的研究现状20-21
• 1.6 本文研究的主要内容21-22
• 第二章 回转穿越式减振底座的理论基础22-32
• 2.1 干摩擦理论22-23
• 2.2 振动的基本理论23
• 2.3 回转穿越式减振底座干摩擦阻尼动力学模型23-24
• 2.4 回转穿越式减振底座结构受力分析24-30
• 2.4.1 回转穿越主体结构刚度分析24-26
• 2.4.2 回转主体结构刚度MATLAB分析26-29
• 2.4.3 干摩擦阻尼侧板受力分析29-30
• 2.5 本章小结30-32
• 第三章 回转穿越式结构减振底座的ANSYS分析32-45
• 3.1 有限元分析软件ANSYS32
• 3.1.1 ANSYS静力学分析基础32
• 3.1.2 ANSYS动力学分析基础32
• 3.2 回转穿越式主体结构静力学分析32-39
• 3.2.1 尺寸及材料参数32-33
• 3.2.2 ANSYS静力学分析计算33-34
• 3.2.3 回转主体结构静力学有限元计算结果及分析34-37
• 3.2.4 不同截面厚度逐步载荷作用下的刚度37-39
• 3.3 回转穿越式减振底座动力学分析39-43
• 3.3.1 模型的简化与加载39-40
• 3.3.2 模型的约束、加载方式和实现40-41
• 3.3.3 瞬态动力学模拟计算结果和分析41-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 回转穿越式结构的铸造工艺设计45-63
• 4.1 铸造简介45-47
• 4.1.1 铸造数值模拟的主要软件45-46
• 4.1.2 铸造模拟软件的主要研究内容46-47
• 4.2 PROCAST软件简介47-48
• 4.2.1 PROCAST数值模拟的一般过程47-48
• 4.3 回转穿越式减振底座铸造工艺方法的确定48-49
• 4.3.1 铸造方法的选择48
• 4.3.2 回转穿越式主体PROCAST模拟的基本过程48-49
• 4.4 回转穿越主体熔模铸造浇注系统的设计49-54
• 4.4.1 铸件的结构简介49
• 4.4.2 铸件浇、冒口系统设计的原理与要求49-50
• 4.4.3 铸件浇、冒系统设计50-53
• 4.4.4 两种浇注方案的确定53-54
• 4.5 浇注方案的PROCAST数值模拟过程54-62
• 4.5.1 PROCAST网格划分54-55
• 4.5.2 热物参数的确定55-56
• 4.5.3 铸造工艺参数的选择56-57
• 4.5.4 两种浇注方案PROCAST对比模拟分析57-61
• 4.5.5 缩孔缩松缺陷预测对比与分析61-62
• 4.6 本章小结62-63
• 第五章 铸造工艺参数优化63-71
• 5.1 浇注工艺改进63-64
• 5.2 改进浇冒口系统模拟64-65
• 5.3 铸造工艺参数优化及其模拟结果65-68
• 5.4 最佳工艺参数的模拟结果68-70
• 5.5 本章小结70-71
• 第六章 论文总结与展望71-73
• 6.1 全文总结71-72
• 6.2 未来工作展望72-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 庞素敏;;基于ANSYS的风机支座设计及优化[J];机械工程与自动化;2013年04期

2 王东衡;石秀东;;金属簧片阻尼隔振器性能分析[J];振动与冲击;2011年05期

3 赵建华;陈红兵;;浅谈铸造过程模拟仿真技术[J];大型铸锻件;2007年04期

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5 张强星;M.G.SAINSBURY;;干摩擦振动系统的简化[J];振动与冲击;1987年01期

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  本文关键词：回转穿越式结构减振底座的设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：430857