机械结合部振动传递特性研究

发布时间：2017-03-26 01:04

  本文关键词：机械结合部振动传递特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在现代制造业中,获取质量高及性能稳定的机械装备是企业追求的目标,而机械系统整体的动态性能与机械装备结合部的动力学特性息息相关。因此,对机械结合部中的振动传递特性进行分析,获取影响整机动力学性能的因素,不仅能够保证可靠的机械性能,而且可实现机械装备的动态特性监测及可靠性分析,避免重大安全事故及巨大经济损失的发生。本文从栓接界面接触振动的基础问题出发,重点研究冲击载荷作用下机械结合部振动传递特性,并结合有限元振动功率流方法研究基础载荷在结合面中的传播特性,本文研究的内容如下:(1)应用分形理论的计算模型,计算在表面接触中的实际接触面积,建立结合面法向面压与实际接触面积、塑性接触面积之间的关系,并应用逆向设计方法建立“粗糙-刚性平面”接触模型,结合有限元计算仿真真实粗糙表面的受力状态及接触面积。(2)研究法向、切向、弯曲三种基础冲击载荷在多界面栓接模型的振动传递特性,并结合单一变量实验法,讨论在螺栓预紧力及接触表面不同粗糙度对结合面振动传递的影响。(3)应用有限元振动功率流法,计算栓接界面在法向、切向、弯曲三种简谐载荷作用下的动力学响应,提取出结合面上下各个节点的位移及应力数值,应用数值分析软件仿真模拟出各频率下结构的功率流传递路径,分析栓接界面在基础载荷作用下的功率流传递特性。
【关键词】：机械结合部 加速度 振动传递 功率流
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH113.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 课题的背景和意义8-9
• 1.2 国内外相关领域研究现状9-16
• 1.2.1 界面接触模型研究9-12
• 1.2.2 粗糙接触界面接触振动与能量耗散研究12-13
• 1.2.3 振动功率流方法研究13-16
• 1.3 本文主要研究内容16-17
• 2 机械结合部接触性能分析17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 基于分形理论接触面积计算方法17-22
• 2.2.1 WM函数表征粗糙表面17-18
• 2.2.2 粗糙表面接触面积计算模型18-20
• 2.2.3 真实接触面积与分形参数关系20-22
• 2.3 基于有限元法的接触面积计算仿真22-32
• 2.3.1 粗糙界面接触塑性变形模型的描述22-24
• 2.3.2 CATIA逆向造型建模24-26
• 2.3.3 粗糙界面法向接触塑性变形模型的建立26-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 冲击载荷作用下的机械结合部振动传递实验研究33-56
• 3.1 引言33
• 3.2 冲击激励载荷对结合部振动传递的影响33-36
• 3.2.1 模型描述33-34
• 3.2.2 实验仪器及实验过程34-36
• 3.3 实验结果分析36-42
• 3.3.1 法向冲击载荷的振动传递特性分析38-39
• 3.3.2 切向冲击载荷的振动传递特性分析39-40
• 3.3.3 弯曲冲击载荷的振动传递特性分析40-42
• 3.4 预紧力对结合部振动传递的影响42-47
• 3.4.1 预紧力矩与预计力的换算关系42-43
• 3.4.2 实验过程43-44
• 3.4.3 实验结果分析44-47
• 3.5 表面粗糙度对结合部振动传递的影响47-55
• 3.5.1 表面粗糙度对零件性能的影响47
• 3.5.2 接触界面加工方法及加工精度47-48
• 3.5.3 表面粗糙度的测量方法48-52
• 3.5.4 实验过程及实验结果分析52-55
• 3.6 本章小结55-56
• 4 机械结合部振动功率流传递特性分析56-76
• 4.1 引言56
• 4.2 基于ABAQUS的振动功率流法56-62
• 4.2.1 有限元计算模型58-59
• 4.2.2 有限元计算结果59-62
• 4.3 界面功率流传递路径及界面振动能量耗散分析62-75
• 4.3.1 法向载荷功率流传递路径及振动能量损耗分析64-69
• 4.3.2 切向载荷功率流传递路径及振动能量损耗分析69-72
• 4.3.3 弯曲载荷功率流传递路径及振动能量损耗分析72-75
• 4.4 本章小结75-76
• 结论与展望76-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 ;VIBRATION OF CANTILEVERS WITH ROUGH SURFACES[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2009年06期

2 江良洲;龙凤;杨庆;;基于图像分形计算的磨粒定量参数识别研究[J];计算机技术与发展;2010年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 肖会芳;界面接触非线性振动机理与能量耗散研究[D];重庆大学;2012年

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本文编号：268019