直线电磁模拟加载试验台的动力平衡研究

发布时间：2024-02-24 05:36

　　在机械工程领域,由于产品结构和功能复杂性的增加,研究机械性能的模拟加载技术的重要性越来越受到人们的重视。直线电磁模拟加载试验台是用来研究具有直线运动形式的结构的性能特性的实验装置。对该试验台进行动力平衡研究可以从设计上减少振动和疲劳失效,对于提高模拟加载系统运行的稳定性具有重要意义。本文基于机构综合动力平衡理论,对直线电磁模拟加载试验台六杆机构进行了综合动力平衡优化,本文工作如下:首先,介绍了本课题组自行研制的直线电磁模拟加载试验台的被试系统、加载系统、传动机构和测控系统的组成和原理。其次,利用线性独立向量法推导了试验台六杆机构完全平衡的条件,证明了本六杆机构不适合进行振动力完全平衡。接下来对机构进行综合动力平衡时需要用到的各项运动学参数进行了求解,设计分析了要施加的配重的结构和参数。然后,求解了试验台的各项动平衡指标,分析了机构的动力学状态,建立了以振动力、振动力矩和输入扭矩的均方根为动平衡指标的综合动力平衡方程,利用MATLAB中的多种优化求解方式对综合动力平衡方程进行了多目标优化,并对各种优化方法及其优化结果进行对比,得到了满足优化目标的配重参数。最后,对六杆机构在进行了综合动力...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 模拟加载技术研究现状
    1.3 机构动平衡国内外研究现状
        1.3.1 机构动平衡的研究现状
        1.3.2 机构综合动力平衡的研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 直线电磁模拟加载试验台的结构与测控原理
    2.1 引言
    2.2 直线电磁模拟加载试验台的结构
        2.2.1 试验台整体结构
        2.2.2 被试系统组成
        2.2.3 加载系统组成
        2.2.4 传动结构组成
        2.2.5 测控系统组成
    2.3 试验台的运行状况与存在问题
    2.4 本章小结
3 试验台的完全平衡与平衡参数分析
    3.1 引言
    3.2 试验台六杆机构振动力完全平衡分析
        3.2.1 六杆机构振动力的平衡前提
        3.2.2 六杆机构振动力的完全平衡
    3.3 六杆机构动力平衡的参数准备
        3.3.1 六杆机构运动学分析
        3.3.2 平衡配重的分析与设计
    3.4 本章小结
4 试验台的动力学与综合动力平衡分析
    4.1 引言
    4.2 六杆机构动平衡指标的分析
    4.3 六杆机构动平衡的动态静力学分析
        4.3.1 六杆机构的动力学方程
        4.3.2 机构动力学方程的求解
    4.4 六杆机构动平衡的分析与计算
        4.4.1 机构动平衡指标的对比
        4.4.2 机构综合动力平衡方程的建立
    4.5 综合动力平衡方程的优化与分析
        4.5.1 Fmincon函数
        4.5.2 Optimization tool工具箱
        4.5.3 优化方法的对比
    4.6 综合动力平衡的结果
    4.7 本章小结
5 综合动力平衡对试验台六杆机构性能影响的分析
    5.1 引言
    5.2 综合动力平衡对动平衡指标的影响
        5.2.1 振动力的变化情况
        5.2.2 振动力矩和惯性输入扭矩的变化情况
        5.2.3 惯性引起运动副反力的变化情况
    5.3 综合动力平衡对运动副反力的影响
        5.3.1 运动副反力的变化情况
        5.3.2 铰链D销轴的校核与重新设计
    5.4 综合动力平衡对机构固有频率的影响
        5.4.1 Simulation模态分析
        5.4.2 模态分析结果的分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 本文主要工作总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3908612