Mn-Cu合金阻尼特性和减振特性分析

发布时间：2017-12-17 10:29

  本文关键词：Mn-Cu合金阻尼特性和减振特性分析

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【摘要】：Mn-Cu合金以其优异的机械性能和较高的阻尼系数为人们所认可,在航空、航海和汽车等领域具有广阔的应用前景。为抑制机械系统的振动和噪声,以Mn-Cu合金设计和制造减振原件具有重要意义。但如何在材料阻尼性能基础上,根据振动系统特征开展减振器件的理论研究仍是当前人们关注的问题。本文首先对Mn-Cu合金阻尼机制对振动频率和振幅的相关性进行了深入性分析,再以碳钢材质的电机垫板为参照,分析了 Mn-Cu合金垫板的减振原理和特征,并给出了改进方案。采用衰减法测试了 Mn-Cu合金的阻尼性能。采用非接触式传感器代替普通加速度传感器,消除附加质量和边界条件的影响,使结果更准确。利用带通滤波器处理振动信号,求取了单个频段内的平均损耗因子。实验测得Mn-Cu合金的损耗因子在0-2000Hz范围内为0.014～0.042。求取了应变振幅、频率和损耗因子三者的关系,结果表明Mn-Cu合金损耗因子随着频率的增大逐渐减小,随着应变的增大逐渐增大。利用ANSYS模态分析和谐响应分析,预测了电机垫板的振动效果。模态分析结果表明,Mn-Cu合金和碳钢垫板的振型和应力会随着阶次的增加发生显著变化;谐响应分析的结果表明,垫板振动主要发生在Y方向,Mn-Cu合金的振动效果优于碳钢垫板。设计电机振动测试系统,分别测试Mn-Cu合金和碳钢垫板在三种不同转速下电机的振动情况。并利用小波分析对采集的数据进行降噪处理。研究表明,Mn-Cu合金垫板的振动效果优于碳钢垫板,且Mn-Cu合金垫板的减振性能随着转速的增加不断提升,当电机转速为4585r/min时,高频减振幅度可达263%。针对Mn-Cu低频减振效果一般的情况提出优化方案,设计三个优化变量并进行优化分析,最后设计实验以验证优化结果。实验结果证明,优化后的第一阶振幅相对减小了 16.1%,第二阶振幅减小了 8.6%,与仿真值得到的规律一致,达到了优化设计的目的。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG146.22

【参考文献】

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1 相龙洋;左曙光;吴旭东;龙国;张s，

本文编号：1299802