计及空气阻力的印刷运动薄膜稳定性及振动控制研究

发布时间：2021-03-03 19:40

　　印刷包装行业中的薄膜材料在印刷或处理的过程中,薄膜走料的过程都可以看作是印刷薄膜的轴向运动。薄膜在印刷的过程中会受到外界因素的影响,在印刷过程中产生不必要的振动,薄膜的速度和张力会随着卷径的变化而变化,周围的气流场也随之发生改变,会造成薄膜振动加剧,进而影响到印刷成品的印刷质量。本文考虑空气阻力作用,将薄膜在运动过程中受到的空气阻力模化为随从力,现参考陕西北人FR-400凹版印刷机的基本参数,研究不同工况和随从力作用下的运动薄膜振动特性,最后对随从力作用下匀速、变速运动时的薄膜进行了振动的反馈控制研究。主要研究内容有:（1）建立印刷运动薄膜在空气阻力作用下的横向振动微分方程,采用微分求积法求解,研究了在经典边界条件和对边简支对边自由两种边界条件下运动薄膜振动特性。通过数值求解,得到系统的前3阶模态与无量纲速度在不同薄膜张力比、长宽比下的关系曲线。（2）建立不同随从力作用下薄膜的横向振动微分方程,通过编程计算,分析运动薄膜在不同随从力作用下,前3阶模态与无量纲速度的关系曲线,讨论随从力对运动薄膜振动特性及稳定工作状态区域的影响。（3）对随从力作用下经典边界条件和对边简支对边自由两种边界运... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

随从力作用下运动薄膜模型

图 2-2 薄膜微元体的受力Fig.2-2Force drawing of micro unit of membrane面力 R+T-Fz=0,均布力为 q=const，产生的线分布伴生力ert 原理得到随从力作用下薄膜的振动微分方程

(a) 经典边界条件 (b) 对边简支对边自由(a) four sides fixed (b) two sides fixed and two free图2-3 运动薄膜的边界条件Fig.2-3 The boundary conditions of the moving rectangular of printing moving membrane为了更加直观的显示随从力对薄膜振动特性的影响，本文以 FR400 凹版印刷机中薄膜参数为依据进行计算和分析，基本参数如表 2-1 所示：表2-1薄膜参数Table 2-1 The membrane parameters有量纲薄膜长a /m薄膜宽b /mX 向张力/ ( / )xT N mY 向张力/ ( / )yT N m面密度2 /(g/ m)速度常量0v / ( m / s)3 1.575 150 80 50 82.3 建立复特征方程分析随从力作用下，边界条件分别为经典边界条件、对边简支对-边自由边-界条件时印刷运动-薄膜的稳定工作区域，得到薄膜的复特征值方程。将所研究的薄膜划分成 N N网格，应用δ法处理经典边界条件，对边简-支对边自由的边界条件下采用权系数-矩阵-修正法-及δ法处理，以下为节点划分形式，即 34224231cos21011342111cos21011121121j,


本文编号：3061821