山地果园轨道运输机牵引卷筒结构动态特性分析与试验研究
发布时间：2023-03-25 03:38
随着我国果园管理机械化水平的不断发展和提高,山地果园轨道运输机已成为果园省力化机械的重要发展方向之一。牵引卷筒是运输机驱动装置中钢丝绳载荷的直接作用对象,在运行过程中,由于轨道多弯道、变坡度、变轮轨摩擦阻力等因素导致钢丝绳张力变化复杂,使得牵引卷筒承受着复杂的变载荷作用,在系统其他激振力的共同作用下会导致牵引卷筒的振动和噪声问题,对牵引卷筒结构及驱动装置其他部件的寿命以及果农身心健康产生很大影响,甚至在运输果品和农资时引发严重事故。因此,本文对山地果园轨道运输机牵引卷筒结构动态特性进行研究,为牵引卷筒结构动态特性设计和优化提供依据,具有重要的现实意义,且目前在国内外尚无类似研究。本文以江西省赣州市某果园应用示范基地的果园轨道运输机驱动装置为研究对象,对驱动装置中牵引卷筒的结构动态特性进行了分析和试验研究。本文研究的主要内容和结论有:(1)采用理论模态分析方法对牵引卷筒进行有限元模态分析,利用CAD软件Pro/engineer建立牵引卷筒的几何模型,导入有限元分析平台ANSYS Workbench中建立牵引卷筒在自由边界条件下的有限元分析模型,通过模态分析计算得到了牵引卷筒的前20阶模态...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 机械结构动态特性研究概述
1.2.1 机械结构动态特性的研究意义和方法
1.2.2 动态特性研究在机械结构动态设计中的应用
1.3 模态分析技术的研究现状
1.4 卷筒结构设计与优化的研究现状
1.5 本文主要研究内容及技术路线
1.5.1 主要研究内容
1.5.2 技术路线
第二章 山地果园轨道运输机牵引卷筒结构及其失效形式分析
2.1 山地果园轨道运输机的组成及工作原理
2.2 牵引卷筒结构及载荷分析
2.2.1 牵引卷筒结构
2.2.2 牵引卷筒工作载荷分析
2.2.3 卷筒壳体的力学模型
2.3 牵引卷筒失效形式分析
2.3.1 牵引卷筒主要失效形式
2.3.2 牵引卷筒失效原因分析
2.4 本章小结
第三章 振动模态分析的基本理论及工程应用
3.1 模态分析概述
3.2 振动模态分析的理论基础
3.2.1 单自由度系统的频响函数
3.2.2 多自由度系统模态分析理论
3.3 结构模态参数辨识方法
3.3.1 结构模态参数辨识概述
3.3.2 实模态系统的频响函数
3.3.3 模态参数的确定
3.4 模态分析技术在实际工程中的应用
3.5 本章小结
第四章 牵引卷筒结构的有限元模态分析
4.1 有限元法及模态分析软件概述
4.1.1 有限元法
4.1.2 ANSYS Workbench简介
4.2 牵引卷筒的模态分析
4.2.1 有限元模型的建立
4.2.2 有限元模型的网格划分
4.2.3 边界条件和分析选项的设置
4.2.4 有限元模型求解
4.3 模态分析结果
4.3.1 卷筒模态固有频率
4.3.2 卷筒模态振型
4.4 绳槽对卷筒振动特性的影响分析
4.4.1 光面卷筒有限元模态分析
4.4.2 有限元模态分析结果对比
4.5 结构参数对卷筒振动特性的影响分析
4.5.1 卷筒壁厚的影响分析
4.5.2 卷筒长度的影响分析
4.6 本章小结
第五章 牵引卷筒的模态试验与振动测试分析
5.1 试验模态分析的基本方法
5.2 牵引卷筒模态分析试验
5.2.1 模态测试系统组成
5.2.2 模态测试系统主要设备
5.2.3 牵引卷筒模态测试过程
5.3 数据处理与模态参数识别
5.3.1 固有频率与阻尼比提取
5.3.2 模态振型提取
5.4 实际约束下的卷筒模态试验结果分析
5.4.1 模态置信度（MAC值）检验
5.4.2 模态测试结果分析
5.5 牵引卷筒振动测试试验
5.5.1 振动测试系统
5.5.2 振动测试方案与仪器设备
5.5.3 振动信号采集
5.5.4 振动测试结果分析
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要工作回顾
6.2 本课题今后需进一步研究的地方
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3770457
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 机械结构动态特性研究概述
1.2.1 机械结构动态特性的研究意义和方法
1.2.2 动态特性研究在机械结构动态设计中的应用
1.3 模态分析技术的研究现状
1.4 卷筒结构设计与优化的研究现状
1.5 本文主要研究内容及技术路线
1.5.1 主要研究内容
1.5.2 技术路线
第二章 山地果园轨道运输机牵引卷筒结构及其失效形式分析
2.1 山地果园轨道运输机的组成及工作原理
2.2 牵引卷筒结构及载荷分析
2.2.1 牵引卷筒结构
2.2.2 牵引卷筒工作载荷分析
2.2.3 卷筒壳体的力学模型
2.3 牵引卷筒失效形式分析
2.3.1 牵引卷筒主要失效形式
2.3.2 牵引卷筒失效原因分析
2.4 本章小结
第三章 振动模态分析的基本理论及工程应用
3.1 模态分析概述
3.2 振动模态分析的理论基础
3.2.1 单自由度系统的频响函数
3.2.2 多自由度系统模态分析理论
3.3 结构模态参数辨识方法
3.3.1 结构模态参数辨识概述
3.3.2 实模态系统的频响函数
3.3.3 模态参数的确定
3.4 模态分析技术在实际工程中的应用
3.5 本章小结
第四章 牵引卷筒结构的有限元模态分析
4.1 有限元法及模态分析软件概述
4.1.1 有限元法
4.1.2 ANSYS Workbench简介
4.2 牵引卷筒的模态分析
4.2.1 有限元模型的建立
4.2.2 有限元模型的网格划分
4.2.3 边界条件和分析选项的设置
4.2.4 有限元模型求解
4.3 模态分析结果
4.3.1 卷筒模态固有频率
4.3.2 卷筒模态振型
4.4 绳槽对卷筒振动特性的影响分析
4.4.1 光面卷筒有限元模态分析
4.4.2 有限元模态分析结果对比
4.5 结构参数对卷筒振动特性的影响分析
4.5.1 卷筒壁厚的影响分析
4.5.2 卷筒长度的影响分析
4.6 本章小结
第五章 牵引卷筒的模态试验与振动测试分析
5.1 试验模态分析的基本方法
5.2 牵引卷筒模态分析试验
5.2.1 模态测试系统组成
5.2.2 模态测试系统主要设备
5.2.3 牵引卷筒模态测试过程
5.3 数据处理与模态参数识别
5.3.1 固有频率与阻尼比提取
5.3.2 模态振型提取
5.4 实际约束下的卷筒模态试验结果分析
5.4.1 模态置信度（MAC值）检验
5.4.2 模态测试结果分析
5.5 牵引卷筒振动测试试验
5.5.1 振动测试系统
5.5.2 振动测试方案与仪器设备
5.5.3 振动信号采集
5.5.4 振动测试结果分析
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要工作回顾
6.2 本课题今后需进一步研究的地方
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3770457
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