含垫层回转体结构动态特性研究

发布时间：2021-01-31 15:23

　　本文结合工程实际应用,通过理论分析与试验,研究含垫层回转体结构动态特性。垫层在长期使用过程中会产生应力松弛,致使回转体结构层间预紧载荷下降,当预紧载荷降低至某种程度时,结构在动力学环境下则可能发生相对转动或滑移,造成结构失效或部分元件功能丧失。在尚未了解含垫层回转体产生转动、滑移的机理及结构状态下垫层松弛规律情况下,确定预紧载荷合理范围对有效地防止含垫层回转体结构在寿命周期内产生转动或滑移具有重要意义。开展了不同结构状态下预紧载荷长时间应力松弛试验,研究了预紧载荷随时间的变化规律,研究表明载荷保持率与时间的常用对数基本呈线性关系,建立了预紧载荷与时间的函数关系；通过开展含垫层回转体结构计算模态和实验模态分析,研究了结构动态特性,研究表明预紧载荷与一阶模态频率呈线性关系,建立了结构一阶模态频率与预紧载荷的函数关系；通过开展含垫层回转体结构振动试验,研究了不同预紧载荷、不同振动量级与结构层间是否发生转动或滑移的关系,研究表明结构产生相对转动或滑移不仅与预紧载荷还与振动量级有关且存在明显的包络线,通过试验数据拟合分析获得了含垫层回转体结构不发生转动的预紧载荷、振动量级分界线并建立了函数关系式... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

i含垫层目转体结构几何模型

固定螺栓组成的含垫层回转体试验件，其中垫层裱糊于上连接件、下连接件与支筒之间，固定螺栓用于与试验装置联接。垫层选取了工程中常用的由硅橡胶发泡而制成的一种韧性多孔粘弹性高分子材料，由泡沫材料与胶层组成，如图2.2。通过拧紧加载螺母使垫层受压产生预紧载荷，利用力传感器实测预紧载荷。图2.1含垫层回转体结构几何模型图2.2垫层组成2.2含垫层回转体结构动力学建模运用数学理论与方法，根据有关的条件建立相应的数学模型，是解决实际问题的关键。数学模型的准确度及可信度可通过试验验证及修正。‘一般情况下，复杂系统的动力学建模过程如图2.3所示[52]。建立系统数学模型分为理论建模和实验建模。理论建模是从已知定理、定律和原理出发，通过分析系统的特征、运动规律，建立系统各状态与激励之间的函数关系式。实验建模是直接由实验获得数据描述系统特征。实际建模过程中考虑诸多不确定性因素，一般采取将理论建模与实验建模相结合的方法进行建模，将两种建模方法进行?

材料的短时应力松弛性能试验可直接利用材料试验机进行，但结构状态和长时间应力松弛性能试验利用材料试验机则难以实现。针对含垫层回转体结构特点与试验研究目的，采用力传感器监测预紧载荷随垫层长时间松弛的变化规律。试验装置如图3.4，预紧载荷通过拧紧加载螺母压缩垫层产生，力传感器 (BM14一GS一2.0t一loB)、测试仪及Pc实时读取、记录结构的预紧载荷。恒温箱用于控制试验的环境温、湿度。试验装置具有以下结构特点:(1)可根据试验需求调节预紧载荷;(2)可实现结构状态下垫层松弛性能试验;(3)可根据试验要求调节环境温度;(4)可根据试验数据采集要求调节采集频率。会会会会会会 会会会会会 盟盟盟盟罗罗 娜荡荡 荡、、 淞淞 淞 淞 淞淞淞仪 仪尸尸 尸 尸 尸尸尸 CCC图3.4试验装置结构示意图3.4.1.2试验件状态及试验条件(l)试验件状态为研究不同结构状态下，含垫层回转体结构垫层应力松弛规律，试验选用平板与弧面两种结构形式(如图3.5a、b)的试验件开展应力松弛性能研究。两种结构形式的试验件除与垫层接触处局部结构不同，其余结构均相同。垫层裱糊于两种试验件的上连接件、下连接件与支筒之间，裱糊结构形式如图3.5c。垫层规格、形状与裱糊面积均相同。考虑不同压缩量状态下的应力松弛规律，提供裱糊厚度为0.75mm、o.85mm垫层(见表3.1)的平板结构、弧面结构试验件各两件参与试验。表3.1试验件状态与数量试试验件 件数量量垫层厚度二二


本文编号：3011131