检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：潘航福建农林大学

学位级别：硕士

随着国家工程技术的蓬勃发展,工程索道应用领域正在不断地拓展与创新,应用环境正在不断地拓宽。在保证索道应用的安全性和经济性的前提下,推进工程索道领域的数字化、信息化、智能化、机械化和自动化发展是索道研究和发展的重要趋势。... 详细信息

随着国家工程技术的蓬勃发展,工程索道应用领域正在不断地拓展与创新,应用环境正在不断地拓宽。在保证索道应用的安全性和经济性的前提下,推进工程索道领域的数字化、信息化、智能化、机械化和自动化发展是索道研究和发展的重要趋势。在实际工程中,风荷载是不可回避的应用环境,风荷载激励下移动荷载在承载索上的运动会引起承载索结构的变形、索力变化、起重索摆动等一系列动力学响应问题。为了避免索道事故的发生,更好地获取风荷载作用下的索道系统动力学信息、控制参数和控制方程等,可为工程索道作业和科学设计提供力学理论参考。鉴此,以单跨吊装索道的钢丝绳-跑车-重物为研究对象,从悬索静力学到悬索动力学两方面做了以下几个方面的工作: (1)介绍了风的基本特性和风荷载模拟理论等相关参数及其定量计算问题。构建了风荷载作用下的索道简化力学模型,为进一步进行索道系统动力学分析提供了基础。 (2)引入了风荷载作用参数,为不同方向的风荷载激励提供了力学计算新视角。便于在实际计算中,充分考虑有重要影响方向的风荷载作用,为研究风荷载激励下对承载索-单跑车-重物耦合振动力学模型提供了力学基础。 (3)通过数值模拟仿真了跑车在风荷载作用下不同位置处的急刹工况,得到了三种位置处刹车的承载索位移以及起重索角度分析。分析了承载索位移响应的三种安全工况。明确了重物在跨中处刹车最不安全的,急刹车应设置在距离支座尽量靠近的位置。规避因风荷载导致的摆角幅度过大,预防钢丝绳断裂的安全事故,保证工程索道系统的正常起吊作业功能。 (4)通过Ansys软件针对实际工程案例进行数值分析与仿真处理,通过数值模拟得到在风荷载作用下不同的载重质量的起重索转角分析和承载索动力响应分析。明确了起重索转角和风荷载大小以及起重量的正相关性,有利于进一步建立在风荷载作用下的安全作业范围。 (5)利用我校索道工程实验室架设的我国第三代全自动遥控跑车YP1.0-A的索道试验,用工业风扇模拟风荷载,研究了不同起重质量和不同风速对承载索三个方向的振幅值变化和响应。运用Ansys仿真软件和实地试验,分析风荷载作用下不同重量和风荷载大小下的重物摆动系统。数值模拟结果表明,在跨中位置和3/4处急刹会显著增加起重索偏转角度,且随着风荷载大小和重物质量的增加,偏转角度的增幅亦随之增大,增加了安全风险。试验中由于无法完全复现标准的风荷载条件,实验结果可能会存在一定的偏差。

关键词：工程索道风荷载振动建模仿真实验 Ansys分析

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带钢轧机非线性振动建模及状态识别方法研究

带钢轧机非线性振动建模及状态识别方法研究

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作者：彭荣荣燕山大学

学位级别：博士

带钢轧机是钢铁工业中的核心设备,随着轧钢工业对轧制速度,轧材强度,产品质量和精度要求的提高,轧机呈现出更为复杂的振动现象,设备故障失效频繁发生,严重威胁轧制生产线的安全与正常生产。因此本文以某厂四辊带钢轧机为研究对象,建立... 详细信息

带钢轧机是钢铁工业中的核心设备,随着轧钢工业对轧制速度,轧材强度,产品质量和精度要求的提高,轧机呈现出更为复杂的振动现象,设备故障失效频繁发生,严重威胁轧制生产线的安全与正常生产。因此本文以某厂四辊带钢轧机为研究对象,建立不同影响因素下的轧机振动模型,分析各类参数对轧机动态响应行为的影响机理和表征规律。构建基于深度学习理论的轧机振动状态和设备故障智能识别方法,从而提前分析预判,为消除和抑制轧机振动提供策略。首先,建立带钢轧机非线性振动模型,为揭示轧机振动机理和分析行为特性奠定基础。(1)通过分析轧件弹塑性变形特性,得到具有滞后作用的轧制力,结合轧机结构与辊系间参激刚度影响,建立轧件弹塑性滞后形变下轧机非线性垂直振动模型。(2)考虑轧机辊系水平方向非线性效应以及减速箱齿轮故障带来的外扰效应,建立带钢轧机非线性水平振动模型。(3)通过分析压下液压缸活塞运动与腔内油液弹性的相互作用,得到轧机产生的非线性弹簧力,同时考虑水平方向带材入口速度波动引起的轧辊与带材之间的摩擦力变化,以及轧制过程中非线性轧制力的影响,建立多非线性因素影响下轧机垂直-水平耦合振动模型。(4)进一步分析液压缸工作原理,得到分段弹簧力和分段摩擦力,且考虑水平方向因撞击导致轧辊轴承故障而产生的分段刚度,建立多分段约束下带钢轧机垂直-水平耦合振动模型。其次,采用多尺度法、平均法等非线性求解方法得到各类振动系统的幅频方程与静态分岔响应方程,依据实际轧制参数,分析不同振动参数、工艺参数、非线性参数等对轧机振动行为的动态响应规律。运用奇异性理论得到振动系统的转迁集和拓扑结构,从宏观角度确定轧机处于稳态与非稳态的参数区间。采用混沌理论分析系统的动态分岔行为,获取系统失稳的临界条件,探讨引起轧机振动的共性机制。再次,为在工业大数据背景下实现对轧机振动状态与类型的监测,提出基于多传感器信息融合多尺度图卷积网络的带钢轧机振动状态识别方法,用于对建立的带钢轧机垂直、水平、垂直-水平耦合振动状态从宏观角度进行辨识与分类。该方法基于特征驱动的自适应函数图构造和多尺度图卷积网络来挖掘多传感器信息中的有价值特征,从而在统一网络架构下实现多空间和多层次的轧机振动特征融合。对比实验表明,该方法对轧机振动状态有着优异的识别性能,对不同工况下的垂直振动、水平振动状态的平均识别精度分别为94.2%和91.7%,即使对最为困难的耦合振动仍能达到85%以上的识别准确率。最后,为辨识轧机设备中轧辊轴承和减速箱齿轮的故障状态,探讨不同故障对振动系统的影响,进一步验证所建振动模型和特性分析的有效性,提出了两种基于数据驱动的故障状态识别方法。一是基于改进麻雀搜索算法深度置信网络的有限样本下轧辊轴承故障状态识别方法。二是基于多表示双对抗域适应网络的变工况下轧机设备故障状态识别方法。运用混淆矩阵、t-SNE技术、ROC曲线、损失值等评价指标对所提方法与其它经典方法进行对比,且经实验验证表明所提方法有着良好的识别精度,稳定性能和泛化能力。这可为追溯轧机故障来源、决定是否更换设备部件和进行预防性维护提供新思路。本研究可弥补以往对带钢轧机振动建模和特性规律分析方面理论研究中存在的不足,对高性能现代化轧制设备和智能化轧制技术的发展具有积极的推动作用。

关键词：带钢轧机振动建模非线性特性深度学习状态识别故障诊断

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索道系统在吊装工况下的状态响应与振动建模研究

索道系统在吊装工况下的状态响应与振动建模研究

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作者：王国金福建农林大学

学位级别：硕士

索道系统的振动问题一直存在于实际工程的吊装工况中,跑车悬吊重物在承载索上运动时会发生摆动的情况,从而引起悬索结构的变形与振动。本文以工程索道系统的作业工况为研究背景,将单跨索道系统的钢丝绳-跑车-重物作为研究对象,从跑车的... 详细信息

索道系统的振动问题一直存在于实际工程的吊装工况中,跑车悬吊重物在承载索上运动时会发生摆动的情况,从而引起悬索结构的变形与振动。本文以工程索道系统的作业工况为研究背景,将单跨索道系统的钢丝绳-跑车-重物作为研究对象,从跑车的定点起吊作业与载重移动作业出发,运用Matlab软件对作业过程中发生的摆动问题和振动问题进行仿真分析。本文的主要工作及研究成果如下:(1)从桥式起重机的起吊原理出发,研究了索道系统在起吊工况下的振动问题。将索道系统的瞬态起吊作业过程划分为三个阶段,根据胡克定律与Hertz弹性接触理论得到简化假设后的起吊等效力学模型。归纳了不同起吊位置下的两种典型索道起吊模型,采用牛顿第二定律与影响系数法,得到两种起吊模型下的系统振动方程,并通过工程案例进行了数值仿真,探究了索道系统在起吊作业工况下的状态响应。(2)讨论了索道系统的跑车在急刹静止情况下的重物摆动问题。将复杂的索道作业系统化简,归纳了两种典型的索道吊运作业方式,对吊运过程的两种典型方式进行分析,分别建立两种方式的下跑车急静止的重物摆动系统的运动微分方程。结合工程案例数据进行仿真,分别对两种悬点静止的摆动系统的振动特性进行仿真绘图分析。(3)采用拉格朗日法研究了重物和起重索随跑车变速运行时的摆动问题。对跑车变速工况下的摆角进行分析,以是否考虑起重索的弹性势能为区分点,得到了两种悬点不固定移动摆模型,推导了悬点变速移动下的吊重摆角动力学方程。划分了跑车的运行速度阶段,以不同的速度阶段模式代入两种摆动模型中,结合工程案例进行仿真分析,明确了摆动系统的振动特性。(4)分别对跑车载重急刹和移动工况下的承载索-跑车-重物的耦合振动系统进行仿真分析。建立急刹工况下的耦合振动弹簧摆模型,推导出系统振动方程。基于Euler梁模型与车-桥耦合模型,采用达朗贝尔原理和振型叠加法,推导了单跑车过承载索的系统振动方程与承载索-跑车-重物耦合振动系统方程。结合工程案例对上述振动模型进行了数值仿真,明确了索道系统在吊装作业过程中的振动特性。

关键词：工程索道摆动动力学方程振动建模仿真分析

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裂纹叶盘转子系统振动建模、机理分析与监测诊断

裂纹叶盘转子系统振动建模、机理分析与监测诊断

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第15届全国转子动力学学术大会（ROTDYN2023）

作者：杨来浩陈雪峰杨志勃乔百杰孙瑜 Zhu Mao 谢劲松西安交通大学机械工程学院航空发动机研究所 Worcester Polytechnic Institute 中南大学交通运输工程学院

旋转叶片是影响航空发动机性能和安全性的重要部件,在发动机高速、高温、重载等极端服役环境下,极易产生裂纹损伤,进而诱发掉块、疲劳断裂等严重故障,因此对其进行监测诊断意义重大。本团队前期针对叶片裂纹与叶盘转子结构的耦合系统,... 详细信息

旋转叶片是影响航空发动机性能和安全性的重要部件,在发动机高速、高温、重载等极端服役环境下,极易产生裂纹损伤,进而诱发掉块、疲劳断裂等严重故障,因此对其进行监测诊断意义重大。本团队前期针对叶片裂纹与叶盘转子结构的耦合系统,开展了系统的振动建模与机理分析,并构造了多种叶片裂纹监测指标,用于叶片裂纹的监测诊断。

关键词：叶片裂纹监测诊断振动建模机理分析

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巡天相机微振动建模与抑制技术研究

巡天相机微振动建模与抑制技术研究

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作者：梁伟电子科技大学

学位级别：博士

巡天相机内振源的微振动必然导致空间望远镜视轴抖动,是制约高精度深度巡天观测的核心问题之一。深度巡天观测任务对微振动抑制提出了极高要求,然而具有多源、多向特性的大拼接焦面巡天相机微振动抑制难度大,突破微振动抑制技术成为巡... 详细信息

巡天相机内振源的微振动必然导致空间望远镜视轴抖动,是制约高精度深度巡天观测的核心问题之一。深度巡天观测任务对微振动抑制提出了极高要求,然而具有多源、多向特性的大拼接焦面巡天相机微振动抑制难度大,突破微振动抑制技术成为巡天相机研制成功的关键因素之一。论文以巡天相机的多源、多向微振动抑制为研究目标,通过突破转轴安装空间尺寸约束下的大口径机械快门微振动抑制、大冷量制冷机组的被动隔振等关键技术,在国内首次实现大拼接焦面巡天相机微振动的有效抑制,为推动巡天相机的成功研制奠定相关方面的技术基础。论文创新性成果包括:1)通过开展巡天相机微振动源建模与特性分析,揭示了旋转对开式快门在不同方向上激振力的抵消与加倍关系,以及制冷机的谐振频率与工作基频的倍率关系。首先研究刚性转子旋转的数理模型,建立对开式机械快门微振动数学模型,开展其微振动特性分析,揭示旋转对开式快门激振力是在旋转对开方向抵消、在两轴线平面法向方向加倍的低频谐波微振动。开展有限元仿真分析,设计并研制快门攻关件进行试验,两者的结果均验证旋转对开式机械快门数学模型的有效性。其次研究斯特林型脉管制冷机微振动机理,建立其微振动数学模型,分析制冷机的微振动特性,揭示制冷机的微振动为其工作基频及其倍频的谐波振动。设计制冷机攻关件微振动试验,结果表明制冷机在三个方向均是以工作基频及其倍频的谐波振动,也验证了制冷机振动数学模型的有效性。建立的机械快门、制冷机数学模型均作为后续微振动抑制技术研究的基础。2)针对机械快门工作频率低、快门转轴安装空间尺寸等资源严格受限、无法采用传统被动隔振抑制激振力的问题,提出基于驱动曲线优化的微振动抑制方法和基于凸轮与杠杆相结合的动态补偿抑制方法,实现旋转对开式机械快门微振动有效抑制。首先研究基于驱动曲线优化设计的旋转机械微振动抑制方法,分析方波、三角、正弦波驱动的快门激振力响应情况,发现优化驱动曲线能够抑制快门激振力。建立和修正数学优化模型,以残余振动力峰值绝对值最小为目标,采取单纯形法优化驱动曲线,以快门微振动数学模型计算的法向振动力由2.92N降低至1.72N,降低了41%,并得到了仿真验证。其次针对旋转对开式快门横向激振力抵消、法向激振力加倍的特性,研究一种基于凸轮与杠杆相结合的动态补偿抑制方法,分析杠杆的惯性力反向补偿、比例放大、产生轴向分量的机理,通过使杠杆质点惯性力与快门激振力相等的方式实现法向激振力的动态补偿抑制,设计并对置激振力抑制机构抵消轴向激振力分量。以多项式拟合凸轮曲线,以激振力残差最小为目标,以单纯形法优化获得凸轮曲线后进行微振动模型数值解算和运动学仿真,结果表明:抑制后激振力幅值由2.38N降至0.29N,抑制率87.8%;验证了动态补偿抑制方法和优化的有效性。这些方法解决了在工程约束下的空间大口径旋转对开式快门法向激振力的抑制问题。3)基于传统隔振布局形式的被动隔振系统易耦合、制冷机组安装空间有限、难以通过隔振支撑中心与被隔振系统质心重合方式实现解耦的问题,提出基于柔性环节三正交的弹性环簧片结构的被动隔振系统,解决大冷量制冷机组多向微振动抑制问题。分别建立刚性系统的隔振模型和弹性系统的耦合隔振模型,利用两种模型各自优势:刚性系统模型可用于隔振系统刚度、阻尼、耦合度等参数设计与分析,弹性系统耦合模型则用于被动隔振系统的性能分析与研究。提出隔振系统设计原则。针对制冷机多自由度振动特点,创新地提出了一种基于柔性环节三正交的弹性环簧片结构的被动隔振系统。柔性环节三正交弹性元件参数设计与分析表明:新弹性元件的结构形状实现了三个平移方向的解耦。完成制冷机组解耦隔振系统的设计。隔振系统的布局设计和耦合度分析表明:隔振系统六自由度是解耦的,并由模态分析所验证。从而解决了在有限空间限制下解耦隔离系统的设计问题。开展无阻尼和有阻尼隔振系统传递率分析;经有阻尼隔振系统隔振,制冷机组在工作基频50Hz的扰动力传递率达到94%～97%,实现了制冷机组的振动抑制需求。最终突破了大冷量制冷机组多向微振动的抑制技术。最后,论文开展巡天相机整机微振动抑制,仿真验证本文提出的各种振动抑制技术和方法。基于上述各微振动抑制技术和方法,开展巡天相机上微振动的集成仿真分析,结果表明:巡天相机整机抑制后的微振动满足巡天相机的任务要求,实现了微振动的抑制目标。

关键词：巡天相机微振动机械快门制冷机振动建模振动抑制

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电力电容器心子振动建模方法研究

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电力电容器与无功补偿 2017年第4期38卷 30-35页

作者：陈厚锦刘夫云旷冬伟冯春林桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004 桂林电力电容器有限责任公司广西桂林541004

加载有基波和谐波电流的电力电容器产生的噪声是换流站内主要噪声污染源之一。由于电容器心子材料及结构的特殊性,导致其仿真模型建模难度大,目前尚未见成熟可用的电容器心子振动建模方法。本文对电容器心子振动机理进行了分析,对心子... 详细信息

加载有基波和谐波电流的电力电容器产生的噪声是换流站内主要噪声污染源之一。由于电容器心子材料及结构的特殊性,导致其仿真模型建模难度大,目前尚未见成熟可用的电容器心子振动建模方法。本文对电容器心子振动机理进行了分析,对心子结构等效方法、心子串段机械物理特性及心子串段接触特性进行了研究;提出了一种心子串段材料属性数值解和等效虚拟接触介质材料属性的解析解求取方法;在此基础上,建立了心子振动仿真模型。最后,以某型号电容器为例,对提出的方法和建立的模型进行了应用验证。

关键词：电容器心子串段等效锤击实验虚拟介质振动建模

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架空吊运索道作业过程的振动建模研究

架空吊运索道作业过程的振动建模研究

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作者：蓝丽姗福建农林大学

学位级别：硕士

随着工程索道在各类工程领域的广泛应用,工程索道动力学理论与控制方面的研究,已引起越来越多研究人员的广泛兴趣。架空吊运索道的悬索系统是最复杂的索道系统之一,其操作运行过程具有研究的复杂性、挑战性与实践性。振动和稳定性分析... 详细信息

随着工程索道在各类工程领域的广泛应用,工程索道动力学理论与控制方面的研究,已引起越来越多研究人员的广泛兴趣。架空吊运索道的悬索系统是最复杂的索道系统之一,其操作运行过程具有研究的复杂性、挑战性与实践性。振动和稳定性分析是悬索动力学研究的基本问题,架空索道系统的振动问题是索道系统动力学问题中的关键课题,因此基于架空吊运索道工程实际,从各种常用的索道运行工况出发,从静态分析到动力学建模与分析具有普遍意义。本文首先用最大跨替代法,将多跨索道模型简化成单跨索道在静力学和动力学方面进行了分别研究,说明在对多跨索道的研究上,最大跨替代法是可行的,对研究多跨架空索道提出一个新的研究方法。同时考虑荷载作用下支座窜移时,鞍座与水平张力的关系。在多跨悬索动力学的的研究中,将发生支座窜移端,用等效弹簧衔接支座和承载索,实现支座窜移下悬索振动力学的等效建模。其次,基于弦振动理论,研究以单跨架空吊运索道在自动卸载情况下,承载索因积蓄的弹性能瞬间释放而产生自由振动。建立了在指定位置自动卸载时的悬索振动方程,分析了在自动卸载工况下承载索振动固有频率、周期等特征参数、主振动及横向自由振动的响应变化规律。然后,讨论架空吊运索道的起吊机构,在起重机的起吊过程中,结构动力学特性复杂,将全悬增力式架空索道跑车起吊重物的作业过程分成两种典型工况分析,分别建立起吊过程各个工况的振动力学模型,并用拉格朗日法建立方程并求解,对各工况起吊过程的振动特性进行分析。接着采用Euler梁模型,加上轴向力对承载索的影响,通过建立悬索在集中荷载下的动力学振动控制方程,用Newmark方法对方程进行积分求解,得到了跑车速度对承载索振动位移和钢索最大张力等因素的影响,结合工程案例进行了数值仿真。仿真结果表明当跑车通过跨中时,悬索具有最大位移与最大张力。对集中荷载在不同位置处和跑车不同运行速度下,承载索及吊重的动态响应进行比较。最后,综合考虑支座窜移下悬索运动时的影响因素,提出模型设想,实现对支座窜移下悬索运动模态方程的建立,讨论通过引入轴向控制力Ua(t)实现抑制支座窜移下悬索多阶模态振动的目的,为今后研究支座窜移下悬索动力学奠定了基础。

关键词：架空吊运索道替代法作业过程振动建模耦合

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石油压裂车作业工况振动建模与控制研究

石油压裂车作业工况振动建模与控制研究

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作者：高越哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着页岩气田开采技术的飞速发展,压裂技术作为一项常规的油气田增产技术得到广泛的关注。压裂作业是一项高压高负荷的野外作业,需要有专门的作业设备作为助力,其中首要的设备即专用的压裂车组。在国外,尤其北美地区,压裂设备的研发与... 详细信息

随着页岩气田开采技术的飞速发展,压裂技术作为一项常规的油气田增产技术得到广泛的关注。压裂作业是一项高压高负荷的野外作业,需要有专门的作业设备作为助力,其中首要的设备即专用的压裂车组。在国外,尤其北美地区,压裂设备的研发与制造开始的较早。而国内,压裂工艺与设备制造技术也在近些年得到了飞速发展。压裂车组中的核心设备是压裂车,往往是由上装工作设备安装在二类底盘卡车上组合而成。压裂车是一种重要的工程车辆,往往体积庞大,如本文中选用的2500型压裂车,其整车质量达到了40吨以上。压裂车的工作环境往往非常恶劣,并且其自身的高负荷作业也容易对工程一线的作业人员甚至周围的居民及建筑造成不利的影响。因此,本文将选取压裂车在作业工况下的振动情况作为主要研究的内容,分析其在作业工况下的振动特点,找出影响压裂车振动的主要诱因,并针对这些因素提出减小压裂车振动的方法,以期可对压裂车的减振设计起到一定的指导意义。本文中选用的研究对象为目前应用的较为广泛的2500型压裂车。压裂车在作业工况下,振动主要来自于车台上装的柴油发动机与压裂泵。分析其匹配原理可以发现,振动激励主要来自于其自身的运动对机体产生的激振力,在MATLAB/Simulink中分别搭建发动机与压裂泵的运动学与动力学分析模型,以分析各自主要的激励频率特征,作为后续研究的理论支撑。根据集中参数法的理论,分别建立发动机悬置系统与压裂泵隔振系统的数学振动模型及台上设备与整车耦合的振动模型。基于这些模型,可以得到两个振动系统在6个自由度上的固有特性及振动能量耦合情况,并对比与整车耦合前后其固有频率变化的情况。由于发动机与压裂泵的激励在作业中变化十分复杂,所以不对激励特征依赖过多的解耦优化理论,近年来多被用在悬置系统的优化方面的研究。根据解耦优化理论及线性规划理论中的多目标到达法,从在符合工程实际的基础上可以最大程度上能量解耦的角度,分别取各个振动系统的解耦率作为优化目标函数,通过改变悬置元件的结构与物理参数,达到改变隔振效果的目的。结果表明,优化隔振系统各个自由度的解耦率具有改善隔振性能的作用。

关键词：石油压裂车振动建模线性规划解耦率优化

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位姿解耦型五维混联隔振平台振动建模方法的研究

位姿解耦型五维混联隔振平台振动建模方法的研究

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作者：富佳哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

对于大部分机器和机构来说,振动带来了很多负面影响。隔振技术的研究已成为当代工程技术领域的重要课题之一,并具有重大意义。最近几年,并联机构应用于隔振平台的设计成为了研究热点。随着隔振系统结构变得越来越复杂,振动模型的规模变... 详细信息

对于大部分机器和机构来说,振动带来了很多负面影响。隔振技术的研究已成为当代工程技术领域的重要课题之一,并具有重大意义。最近几年,并联机构应用于隔振平台的设计成为了研究热点。随着隔振系统结构变得越来越复杂,振动模型的规模变得越来越大,隔振平台振动建模方法的研究成为了关键所在。将本文针对哈尔滨工业大学自主研制出位姿解耦型五维混联隔振平台进行了多刚体系统振动建模方法的研究,该建模方法和所得结论为隔振平台的精确设计和隔振效果分析提过了所需的理论基础。对该位姿解耦型五维混联隔振平台的基本运动链组成进行分析,通过方位特征集的方法解析隔振平台的自由度和解耦性。通过环路矢量法建立了隔振平台的运动学逆解模型,推导出了其运动学逆雅克比矩阵。考虑关节的柔性,利用旋转矩阵将空间多自由度振动系统转变为单方向多自由度振动系统,利用虚功原理建立了隔振平台的振动模型,对其进行模态分析,采用ANSYS进行了动力学仿真与有限元分析,仿真结果与理论计算值相比较验证了该振动建模方法的正确性,并在不同姿态下结果对比分析研究了该隔振平台的振动特性。在ADAMS环境内,对该五维混联隔振平台上、下两层分别进行机构拓扑结构解析,并基于约束拓扑变换的方法对该隔振平台进行动力学建模,研究该隔振平台振动特性,并与上一章理论计算结果相比较验证了该方法的可行性。

关键词：多刚体系统拓扑振动建模模态分析

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MSCSG转子不平衡振动原理分析与建模

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北京航空航天大学学报 2018年第11期44卷 2321-2328页

作者：夏长峰蔡远文任元王卫杰樊亚洪尹增愿航天工程大学研究生院北京101416 航天工程大学宇航科学与技术系北京101416 北京控制工程研究所北京100190

磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)是一种新概念陀螺,采用洛伦兹力磁轴承为力矩器驱动转子径向偏转。针对MSCSG转子旋转过程中产生不平衡振动的问题,分析了不平衡振动产生原理,并建立了解析模型。首先,分析了MSCSG的工作原理。然后,确定了转子... 详细信息

磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)是一种新概念陀螺,采用洛伦兹力磁轴承为力矩器驱动转子径向偏转。针对MSCSG转子旋转过程中产生不平衡振动的问题,分析了不平衡振动产生原理,并建立了解析模型。首先,分析了MSCSG的工作原理。然后,确定了转子不平衡条件下转子几何轴与惯性轴间的几何解析关系;推导了转子不平衡振动力矩数学模型,并对不平衡扰动量的能观性进行了判定;建立了包含振动源的磁轴承-转子控制系统模型,对闭环系统的不平衡振动产生机理进行了分析,并对不同转速下不平衡振动的响应特性进行仿真,仿真结果验证了所提出模型的正确性。最后,根据转子不平衡振动的特点提出了对其进行抑制的要求,为实现MSCSG转子不平衡振动控制奠定了理论基础。

关键词：磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG) 洛伦兹力磁轴承转子不平衡能观性振动建模

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