四辊轧机的动态特性及优化设计研究
发布时间：2021-10-19 21:11
四辊轧机在板带材生产中发挥着重要的作用,是轧制加工最基本的装备。我国四辊轧机主要还是依靠传统的静态设计方法进行生产制造,基于现有设备改造来改善轧机的动态性能。与静态设计方法相比,采用动态设计方法制造的机械产品精度高、抗振性好、成本低、寿命长。本文采用接触面连接多构件的方法对轧机零部件进行了动态特性计算、静态和多频激励载荷下的响应计算,进行了复杂结构的目标动态特性和响应参数的结构设计。在复杂结构的目标动态特性参数的结构设计中,获得了具有目标固有频率的结构参数。在复杂结构以降低动态响应为目标的结构设计中,获得了具有相对较低动态响应的结构参数。通过改频设计和响应设计,建立了结构良好的动态特性和响应。本论文的主要研究内容如下:（1）在Solidworks中建立了轧机零部件的三维模型,并将其导入到ANSYS Workbench,建立了轧机零部件的有限元模型。（2）通过对轧机部件进行模态分析,获取了部件的前10阶含阻尼与无阻尼固有频率和振型,并探究了辊缝对机座固有频率的影响。对轧机部件进行了静态响应和多频激励动态响应计算,获取了轧机部件的应力和变形情况。（3）结合试验设计、响应面法、遗传算法和灵敏...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结构动态设计流程图
燕山大学工学硕士学位论文-12-第2章结构动态设计基本理论2.1引言现代工业和科学技术的高速发展，给机械产品在速度、效率、精度、质量和智能方面提出了更高的要求。要想使得产品具备优良的动力学性能，就必须将动态设计的新理念运用到产品设计中，这已经成为机械产品未来发展的方向。正处于发展之中的机械结构动态设计理论十分庞大，它涵盖了动力学理论、计算机技术、现代测试技术和结构优化设计等相关理论。机械结构动态设计在设计过程中不断地对设计方案有根据地进行调整和修改，它的最终目标就是快速、准确地确定符合机械动态特性要求的结构形状和尺寸大校2.2动态特性计算模态分析是动力学分析的基础，简而言之就是求模型的固有特性，包括固有频率和振型等。模态分析的基本功能就是对结构进行固有频率和振型的分析计算，对结构的振动形态进行了解。2.2.1无阻尼系统的模态计算工程实际中能简化为两个自由度系统的实例也很多，以一个二自由度弹簧振子系统来描述模态分析的计算原理。图2-1为一典型的无阻尼两自由度系统，其中x1和x2为确定振动质量m1和m2位置的独立坐标。系统做自由振动时，分别对m1和m2列出振动微分方程为00)(2212222212111xkxkxmxkxkkxm（2-1）图2-1无阻尼两自由度系统
无阻尼两
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于测试与仿真的机床整机动态特性研究[J]. 王福乾,米洁,杨庆东,祝英平. 机械设计与制造. 2020(04)
[2]某微型电动商用车车架轻量化优化研究[J]. 张健,谢禹琳. 机电工程. 2020(03)
[3]三轴重叠立式加工中心结构优化研究[J]. 李海滨,彭晋民,胡高尚,吕鑫平. 制造业自动化. 2020(01)
[4]基于灵敏度分析的微客尾门模态优化[J]. 乔春晓. 农业装备与车辆工程. 2020(01)
[5]铁道客车模态参数识别及车体支撑刚度研究[J]. 李家宝,徐聪,汤劲松,邓爱建,段合朋. 铁道车辆. 2019(11)
[6]振动慢剪破碎机模态分析[J]. 姜志宏,赵小涛,刘民民,杨琴. 机械设计与研究. 2019(05)
[7]锥齿轮传动形性测试仪整机结构的动态特性分析[J]. 林家春,余启迪,王鹏,石照耀,岳会军. 机电工程. 2019(09)
[8]一种冗余约束并联机构模态分析[J]. 沈南燕,禹壮,李静,叶飞,耿亮,王梓睿. 计量与测试技术. 2019(06)
[9]冷轧机机架模态分析[J]. 朱亚辉. 科技创新与应用. 2019(02)
[10]风电机组混合塔架结构阻尼比的研究[J]. 郝二通,李祎,胡玉龙. 可再生能源. 2018(11)
博士论文
[1]有关层次网格上的样条方法的研究[D]. 王鹏霄.大连理工大学 2019
[2]高速磨床动态特性及结构优化设计研究[D]. 陈桂平.湖南大学 2018
[3]二元样条函数中的某些问题[D]. 周健萍.大连理工大学 2018
[4]基于辊系刚柔耦合特性的板带轧机系统动力学建模研究[D]. 张阳.燕山大学 2016
硕士论文
[1]基于小波理论的堆垛机模态参数识别及其结构优化[D]. 张融森.西安理工大学 2019
[2]螺栓结合部的动力学建模及其动态特性的研究[D]. 周玲霞.西安理工大学 2019
[3]螺旋桨铣磨复合机床动态特性分析及其结构参数优化[D]. 王巧巧.重庆理工大学 2019
[4]车铣复合机床静动态特性分析及结构优化[D]. 李鹏鹏.西安理工大学 2018
[5]胶印机压印滚筒的力学性能分析及优化设计研究[D]. 端木兵帅.西安理工大学 2018
[6]基于改进粒子群的小波有限元对裂纹的诊断[D]. 常鹏飞.西安石油大学 2018
[7]板带轧机垂扭耦合振动控制系统研究[D]. 于海峰.华北理工大学 2017
[8]大型板带轧机轧辊—轴承一体化结构优化设计[D]. 张风晨.燕山大学 2016
[9]冷轧板带的振动时效处理[D]. 郭亚波.燕山大学 2016
[10]大型冷轧管机结构设计校核及优化分析[D]. 庞沙沙.燕山大学 2015
本文编号：3445608
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结构动态设计流程图
燕山大学工学硕士学位论文-12-第2章结构动态设计基本理论2.1引言现代工业和科学技术的高速发展，给机械产品在速度、效率、精度、质量和智能方面提出了更高的要求。要想使得产品具备优良的动力学性能，就必须将动态设计的新理念运用到产品设计中，这已经成为机械产品未来发展的方向。正处于发展之中的机械结构动态设计理论十分庞大，它涵盖了动力学理论、计算机技术、现代测试技术和结构优化设计等相关理论。机械结构动态设计在设计过程中不断地对设计方案有根据地进行调整和修改，它的最终目标就是快速、准确地确定符合机械动态特性要求的结构形状和尺寸大校2.2动态特性计算模态分析是动力学分析的基础，简而言之就是求模型的固有特性，包括固有频率和振型等。模态分析的基本功能就是对结构进行固有频率和振型的分析计算，对结构的振动形态进行了解。2.2.1无阻尼系统的模态计算工程实际中能简化为两个自由度系统的实例也很多，以一个二自由度弹簧振子系统来描述模态分析的计算原理。图2-1为一典型的无阻尼两自由度系统，其中x1和x2为确定振动质量m1和m2位置的独立坐标。系统做自由振动时，分别对m1和m2列出振动微分方程为00)(2212222212111xkxkxmxkxkkxm（2-1）图2-1无阻尼两自由度系统
无阻尼两
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于测试与仿真的机床整机动态特性研究[J]. 王福乾,米洁,杨庆东,祝英平. 机械设计与制造. 2020(04)
[2]某微型电动商用车车架轻量化优化研究[J]. 张健,谢禹琳. 机电工程. 2020(03)
[3]三轴重叠立式加工中心结构优化研究[J]. 李海滨,彭晋民,胡高尚,吕鑫平. 制造业自动化. 2020(01)
[4]基于灵敏度分析的微客尾门模态优化[J]. 乔春晓. 农业装备与车辆工程. 2020(01)
[5]铁道客车模态参数识别及车体支撑刚度研究[J]. 李家宝,徐聪,汤劲松,邓爱建,段合朋. 铁道车辆. 2019(11)
[6]振动慢剪破碎机模态分析[J]. 姜志宏,赵小涛,刘民民,杨琴. 机械设计与研究. 2019(05)
[7]锥齿轮传动形性测试仪整机结构的动态特性分析[J]. 林家春,余启迪,王鹏,石照耀,岳会军. 机电工程. 2019(09)
[8]一种冗余约束并联机构模态分析[J]. 沈南燕,禹壮,李静,叶飞,耿亮,王梓睿. 计量与测试技术. 2019(06)
[9]冷轧机机架模态分析[J]. 朱亚辉. 科技创新与应用. 2019(02)
[10]风电机组混合塔架结构阻尼比的研究[J]. 郝二通,李祎,胡玉龙. 可再生能源. 2018(11)
博士论文
[1]有关层次网格上的样条方法的研究[D]. 王鹏霄.大连理工大学 2019
[2]高速磨床动态特性及结构优化设计研究[D]. 陈桂平.湖南大学 2018
[3]二元样条函数中的某些问题[D]. 周健萍.大连理工大学 2018
[4]基于辊系刚柔耦合特性的板带轧机系统动力学建模研究[D]. 张阳.燕山大学 2016
硕士论文
[1]基于小波理论的堆垛机模态参数识别及其结构优化[D]. 张融森.西安理工大学 2019
[2]螺栓结合部的动力学建模及其动态特性的研究[D]. 周玲霞.西安理工大学 2019
[3]螺旋桨铣磨复合机床动态特性分析及其结构参数优化[D]. 王巧巧.重庆理工大学 2019
[4]车铣复合机床静动态特性分析及结构优化[D]. 李鹏鹏.西安理工大学 2018
[5]胶印机压印滚筒的力学性能分析及优化设计研究[D]. 端木兵帅.西安理工大学 2018
[6]基于改进粒子群的小波有限元对裂纹的诊断[D]. 常鹏飞.西安石油大学 2018
[7]板带轧机垂扭耦合振动控制系统研究[D]. 于海峰.华北理工大学 2017
[8]大型板带轧机轧辊—轴承一体化结构优化设计[D]. 张风晨.燕山大学 2016
[9]冷轧板带的振动时效处理[D]. 郭亚波.燕山大学 2016
[10]大型冷轧管机结构设计校核及优化分析[D]. 庞沙沙.燕山大学 2015
本文编号：3445608
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