电磁激振器弹簧性能的仿真分析

发布时间：2020-05-08 08:20

【摘要】：电磁激振器是一种非接触式激振器,是提供激振力的装置,冲锤是由通电线圈产生的电磁力所驱动。在工作过程中,冲锤的冲击将产生很大的冲击力,在高频冲击下,冲锤将发生变形,甚至很快发生破坏,冲锤的使用寿命大大减小,并影响到电磁激振器的整体工作性能。为了解决这一工程实践问题,在冲击系统中需要设置一个参数合理的缓冲弹簧。弹簧是利用材料的弹性和结构特点,通过变形和储存能量而工作的一种机械零部件。目前,工程应用中的弹簧有很多,如圆柱螺旋弹簧、板簧、液压弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等,本论文在研究各种弹簧的性能和特点的基础上,选用橡胶弹簧作为电磁激振器冲击系统中的缓冲弹簧。橡胶材料属于高分子材料,具有耐压、耐摩擦、耐冲击等特性。它的弹性非常好,在外力的作用下能产生很大的变形,当外力除去以后,又能恢复原来的几何形状。这一典型的变形过程是非常复杂的,其变形伴有大位移、大应变,橡胶材料本身又是非线性材料,并且在变形过程中其体积几乎不变,这给橡胶弹簧动力响应分析和参数确定带来很大困难。对于这一类材料,在考虑材料非线性的同时,几何非线性也是必须考虑的。对于非线性问题,不论在理论分析还是在实际计算中都是困难和复杂的。从理论上说,利用所建立的非线性方程组,可以解决任意非线性连续体力学问题。但是,非线性方程的求解在数学上存在非常大的困难,要得到精确的解析解是很不容易的。因此,要解决复杂的实际问题,比较有效的途径是寻求各种近似解和数值解。本论文对橡胶弹簧的非线性有限元法进行了研究分析。本论文在研究橡胶弹簧机械性能及材料特性的基础上,选用聚氨酯橡胶作为橡胶弹簧的材料,并通过对橡胶材料本构关系的研究及聚氨酯橡胶的拉伸试验,确定了聚氨酯橡胶的材料参数,并把获取的材料参数运用到橡胶弹簧的动力学仿真,最终提出了可应用于电磁激振器的非线性弹簧概念模型。此外,本论文还进行了原型样机试验,试验结果与仿真结果进行了比对,两个结果是较为一致的。总的来说,本论文的研究对电磁激振器的设计及改进具有一定的指导和参考价值。
【图文】：

动圈,激振器,励磁

型金属结构、部件或零件的时效处理【7一9]。根据简谐振动原理设计的电磁激振器，主要工作形式有“动圈式”和“动铁式”，而按工作结构原理设计，有四种应用形式，如图1.1至图1.4所示ll0]。图中的工作体，是指由电磁动能转换为机械振动能量的输出端，如此反复循环，，把振动能量传输给工作对象，从而完成一种工作状态。根据冲击原理设计的电磁激振器，其冲击系统在冲击的过程中能产生峰值极大的力脉冲。在冲击系统中，若没有缓冲装置或元件，在高频冲击力的作用下，冲击系统很快便会发生破坏。因此，在设计冲击机械的过程中要应对两方面的工程问题:一方‘

永磁式,动圈,激振器,缓冲元件

一章绪论是怎样有效的缓和冲击，使冲击系统免遭变形和破坏;另一方面是如何有效的地冲击，使工作对象发生变形和破坏[2]。因此，对缓冲元件和装置的研究具有非常的价值。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH135

【参考文献】