钢丝绳隔振器的力学特性分析与实验研究

发布时间：2017-09-14 18:45

  本文关键词：钢丝绳隔振器的力学特性分析与实验研究

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【摘要】：钢丝绳隔振器作为一种基于干摩擦阻尼机制的新型全金属隔振器,如何提高其隔振性能是一直以来备受关注的热点问题。钢丝绳隔振器的性能与所夹持的钢丝绳密切相关,不同材料的钢丝不同形式的股线捻制结构,不同的夹持结构等因素都会影响钢丝绳隔振器的整体性能。但是,由于钢丝绕制结构十分复杂,受力情况更加复杂,因此,若要从钢丝绳结构来分析隔振器的性能,难度很大。本文对隔振器的研究通过实验进行宏观分析,从而确定钢丝绳隔振器的刚度、阻尼特性。然后对钢丝绳隔振器进行仿真并得到其迟滞回线特性,研究结果表明钢丝绳隔振器具有良好的减振性能,特别适合应用于特殊的环境下,具有广阔的应用前景。本文首先建立钢丝绳隔振器的静力模型,分析其隔振原理并得到迟滞回线特性曲线。其次,对多种钢丝绳隔振器样机进行实验研究,通过静态实验得到各型号隔振器的载荷—变形关系曲线和迟滞回线,通过动态实验来探究不同结构参数的隔振器的隔振性能,为钢丝绳隔振器的设计与研究提供实验指导;最后,建立钢丝绳圈的有限元模型,进行应力应变分析,以研究其刚度阻尼特性。结果表明钢丝绳隔振器的静态动态实验数据得出的力学特性和理论相一致,仿真得出的迟滞回线大致符合理论研究。同时,钢丝绳隔振器具有刚度低、阻尼性能好、环境适应性强等优势也使得其适合应用于特殊的工作环境中。
【关键词】：钢丝绳隔振器 刚度 迟滞回线 仿真
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB535.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 符号对照表8-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题背景及研究的意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文主要工作14-17
• 第二章 钢丝绳隔振器的隔振原理及迟滞特性17-29
• 2.1 钢丝绳隔振器分类、性能及其应用17-19
• 2.2 钢丝绳隔振器隔振原理19-21
• 2.3 钢丝绳隔振器的静力模型21-26
• 2.4 钢丝绳隔振器的元件产生的迟滞回线26-28
• 2.4.1 Sgn摩擦模型26
• 2.4.2 迟滞摩擦模型26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 研究钢丝绳隔振器力学性能的静态动态实验29-43
• 3.1 静态实验研究29-37
• 3.1.1 实验设计29
• 3.1.2 实验目的29-31
• 3.1.3 实验器材备置31
• 3.1.4 实验方案设计31-33
• 3.1.5 实验数据的处理33-34
• 3.1.6 实验数据分析34-35
• 3.1.7 不同结构参数下的钢丝绳隔振器的刚度特性分析35-37
• 3.2 动态实验研究37-42
• 3.2.2 动态实验装置及原理37-38
• 3.2.3 动态实验过程38
• 3.2.4 隔振系统的隔振传递率分析38-39
• 3.2.5 质量块振动激励时的力传递率39
• 3.2.6 基础振动激励时的位移传递率和加速度传递率39-40
• 3.2.7 不同结构参数下的钢丝绳隔振器动态性能分析40-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第四章 钢丝绳隔振器模型的仿真研究43-57
• 4.1 有限元分析的理论基础43-45
• 4.1.1 弹性力学的基本控制方程43-45
• 4.1.2 有限元分析的理论基础45
• 4.2 有限元分析过程45-47
• 4.3 钢丝绳的材料非线性分析47-51
• 4.3.1 钢丝绳材料的非线性特性48
• 4.3.2 钢丝绳本构方程以及随动硬化模型48-51
• 4.4 钢丝绳隔振器的结构参数51
• 4.5 钢丝绳隔振器的仿真分析51-56
• 4.5.1 钢丝绳隔振器有限元模型51-53
• 4.5.2 模型的接触设置53
• 4.5.3 模型的网格划分53-54
• 4.5.4 模型的几何边界约束54
• 4.5.5 模型的仿真结果及分析54-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第五章 结论和展望57-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-65
• 作者简介65-66

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本文编号：851695