轧机主传动系统动态特性的分析计算原理及其应用

本文讨论了如何建立轧机主传动系统的动力学模型,在传递矩阵法的基础上,给出了主传动系统固有频率、振型以及任意两点间动柔度的完整的分析计算方法,并用BASIC语言编制了相应的计算机程序。作为实际应用,本文建立了650初轧机主传动系统的动力学模型,并在Apple—Ⅱ微机上对其进行了计算,得出了此系统的前五阶固有频率和振型、以及三条动柔度曲线。     

机床主轴组件的动态性能计算与灵敏度分析

主轴组件是机床重要的运动部分，其运动性能直接影响机床加工精度与表面粗糙度.采用由几个链结组成的传递矩阵，计算其运动性能与灵敏度，通过由动力学参数和支承件等组成的传递矩阵，可以把输入的特征矢量信息一个接一个地传给每个结点.根据传递信息量计算出主轴的动态性能以及主振型，并通过恒算数学处理法、单元体矩阵实化处理以及特征矢量矩阵计算出位移数值.同时对主轴组件的设计结构、振型方向性及刚度、质量和阻尼的分布等作了灵敏度分析.     

节能减速器的研制(Ⅲ)—节能减速器的动力学分析及计算

本文对节能减速器的转轴系统进行了分析,运用分支传动系统的直串系统简化的理论,得到了节能减速器的主转轴系统的动力学模型;运用传递矩阵的理论和方法,在微机UN68上获得了主轴系统的固有频率和状态向量,并绘出了主轴系统的主振型;借助CAD系统对其主轴进行了计算机动态模拟.     

间有分布质量轴段的扭振离散系统

扭振计算通常采用的是线性集中参数模型(轴盘系统),这种模型只是在低频范围的分析才是正确的.此外,轴系分布质量的聚缩常常凭工程人员的直观而决定的,同一轴系可离散成不同的轴盘扭振系统.这些都是这种模型的局限性.为适应更高精度分析的需要,就必须改善计算模型.在线性集中参数模型的基础上,将那些分布质量特性比较突出的轴段作为连续体耒处理,而不进行质量的聚缩,形成一个间有分布质量轴段的扭振分析模型. 运用H_o1_(zer)型传递矩阵法对此模型编制了电算程序.算例充分说明:采用间有分布质量轴段的扭振计算模型能有效地克服集中参数模型由于不合理的聚缩质量方式所带来的局限性.这种局限性不仅会影响低结点振型的频率和振型的准确性,而且会出现丢失低结点振型的情况(如三结点振型).     

加工中心电主轴动力学分析理论建模与实验研究

电主轴作为加工中心赖以实现高速精密加工的核心功能部件,其动态性能的高低决定了机床的整体发展水平。传递矩阵法是目前转子动力学分析建模最有效的数学方法。本文基于传递矩阵法对加工中心电主轴进行动力学分析,并基于MATLAB进行了实例的数值计算,最后利用物理模态实验验证了该数学模型的有效性。得到以下结论：（1）第1阶固有频率的误差约为1.2%,但是第2阶固有频率相差较大,达到12.9%;误差较大的原因是传递矩阵法属于集中质量理论,原本连续的模型被离散后,高阶频率的计算误差较大,因此该模型对于求解低阶模态参数是可靠的;（2）传递矩阵法在建立的简化模型忽略了螺钉孔和键槽等不对称细节,因此传递矩阵法得到的固有频率要比物理实验少,即得不到对称振型。     

弯曲计算中的增广传递矩阵

本文讨论了一种力增广传递矩阵,可以据此编制计算机通用程序,在复杂梁、轴系统的弯曲计算中,方便地求取静柔度矩阵、固有频率及相应主振型、某激振频率下的动柔度矩阵。     

CSDT-Prohl传递矩阵预估迭代法

连续空间离散时间(CSDT)Riccati 传递矩阵法是计算线性转子系统瞬态响应的一种新的直接积分法。本文将此法推广应用于非线性转子系统,提出了 CSDT-Prohl 传递矩阵预估迭代法。文中采用了简单易懂,应用灵活,易于编制计算程序的 Prohl 传递矩阵法,并借助于 Newmark 差分公式,使用了传递向量{f~T:~T}~T 而不是传统的{f~T:~T}~T,克服了数值不稳定。本文给出了理论推导和实例计算,其结果与集中质量法和文献[2]的结果是吻合的。     

舰船管路冲击响应的离散时间传递矩阵法

为求解舰船管路在冲击载荷作用下的响应,应用离散时间精细传递矩阵法,编制计算程序,对管路冲击响应进行模拟,形成了一套管路冲击响应计算方法.设计管路冲击试验,对方法进行验证,结果表明,基于离散时间精细传递矩阵法的管路冲击响应计算方法精度较高;同时,建立弯头管路和三通管路有限元模型,与离散时间传递矩阵方法计算结果进行对比,提出的方法既保证了较高的计算精度,同时计算时间大为降低,效率明显提高,可以为管路冲击响应预报和抗冲击设计校核计算提供指导和参考.     

轧钢机主传动系统结构参数的特征灵敏度分析

针对目前轧机主传动系统的动态设计问题介绍了一种灵敏度分析方法。在实模态的基础上详细推导出轧机主传动系统固有频率对质量和刚性系数的灵敏度公式以及振型对质量和刚性系数的灵敏度公式。根据灵敏度公式,编制了计算机轧主传动特征灵敏度,并对１７００冷轧思机五机架主传动系统进行了计算与分析,发现其主传动系统中工作辊和支承辊的转动惯量对基频和基阶振型影响最大,其次是浮动弧形齿接轴。进一步分析表明,对已投入使用的１     

基于传递矩阵与有限元法对陶瓷电主轴转子动态特性的分析

目的求解170SD30-SY无内圈陶瓷电主轴转子的固有频率,分析转子动态特性．方法利用Prohl传递矩阵法、有限元法对陶瓷电主轴转子进行了固有频率的计算和仿真分析,并绘制位移与频率、刚度与频率曲线,对陶瓷电主轴转子动态特性进行分析．结果通过Prohl传递矩阵法求解的结果与有限元仿真结果对比,固有频率误差最大为12％,有限元分析得出转子前四阶振型,主轴前端振动范围及刚度与固有频率的变化趋势,从而便于研究预紧与振动之间的关系．结论通过计算与仿真验证,证实两种方法的可行性及有限元法便于求解分析,得出陶瓷电主轴的固有频率高于普通钢轴,增加刚度有利于固有频率的提高,为陶瓷电主轴转子的动态特性分析提供充分依据．     

翘曲对非对称结构弯扭耦合振动的影响

采用薄壁梁理论将非对称变截面船体梁离散为n段均质有限梁，针对其自由振动为垂向弯曲、水平弯曲及扭转耦合振动的特点，应用迁移矩阵法推导出船体结构的固有频率和固有振型求解公式．把公式系统编制成计算机程序，并通过实船算例及开口薄壁直梁模型计算了其固有频率及固有振型，分析了翘曲变形对其固有特性的影响．计算结果表明：考虑翘曲刚度后，结构的固有频率比同尺寸不计翘曲时有所升高，尤其在扭转振型为主要振型时，频率升高得更多．     

高速电主轴动态特性仿真分析

在有限元软件ANSYS中对某高速磨削电主轴直接进行动力学有限元三维建模,并通过对模型较精确的单元网格划分,利用ANSYS结构动力学模块对电主轴的主轴部件进行模态分析和谐响应有限元仿真,计算了主轴前六阶的固有频率、临界转速和振型等动态特性,并进一步对主轴前端面的动态响应位移做了研究分析,结果验证了主轴结构设计的合理性,同时也为电主轴更深层的动态特性分析提供了重要参考。     

HH1012微型车半承载式车身的车架固有频率和振型计算

本文应用空间杆系有限单元法,编制了程序CDP(Coculation ofDynamic Paraments)系统。对HH1012一类半承载式微型车车架的固有频率和振型进行了计算和实验验证,取得了较好的结果。此外,在计算过程中,由於采用了批处理文件控制各个独立小程序走向,在保证较高的计算精度的同时,可降低对计算机容量的要求。     

基于模态分析理论的电路模块动态特性

模态分析用于确定设计中的结构及其部件的振动特性,包括结构的固有频率和振型。基于模态分析理论应用有限元软件ANSYS建立了电路模块的有限元模型,并通过模态仿真分析计算得出电路模块的固有频率及其振型。根据模态分析所得结果针对电路模块的薄弱环节进行结构调整,从而改善了电路模块的动态特性,避免了电路模块对外部激振的响应导致产共振或出现有害的振型,提高了电路模块的使用寿命和工作性能。     

加工中心电主轴复合“转子—轴承”系统动态特性研究

针对加工中心电主轴的结构特点和装配流程,研究了复合"转子—轴承"系统在约束边界下的动态特性和测试技术,并基于主轴端原点传递函数对比分析了有限元分析结果与约束模态测试结果。结果表明:所建立的分析模型和测试平台方法可行,能准确反映主轴在联机后的动态特性;分析模型和实验所测转子一弯、转子二弯分别对应的固有频率吻合程度较高,误差为0.57%左右;分析模型和实验所测主轴端原点传函曲线走势基本一致,吻合度高。建立的模型和测试平台能有效预测加工中心电主轴在与机床联机后的动态特性,为该系列电主轴的进一步智能优化设计和系统振动故障分析诊断与预报提供依据。     

随机参数链式机械系统动力特性分析

对求解结构固有频率的传递矩阵进行扩阶,推导了链式机械系统振动分析的扩阶传递矩阵算式．利用扩阶的传递矩阵和系统的边界条件建立了求解系统固有频率的高次代数方程,并应用数值方法求解．建立了随机性结构参数的链式机械系统动力特性分析模型,利用Monte Carlo数值模拟方法获得系统的特征值随机变量的数字特征．两个算例验证了这种模型的合理性和求解方法的正确性,计算出随机参数机械系统固有频的率均值和方差,分析了结构参数的随机性对系统动力特性的影响．     

结构固有振动分析的动态有限单元法

运用含有固有频率的动态形函数矩阵的动态有限单元法进行结构动力分析,可改善其精度,提出了一种隐含形式的公式推导方法,建立和推导了二维动态任意四边形单元和三维动态六面体单元,通过算例分析显示了动态有限单元法结构动力分析的合理性和所做理论工作的正确性。     

GD2308高速加固缝纫机压脚有限元建模与分析

以工业缝纫机的减振降噪为应用背景,针对其结构特点及工作特性,通过CATIA对GD2308高速加固缝纫机压脚进行有限元建模,应用有限元软件ANSYS对压脚进行网格的划分,生成有限元分析模型,对压脚进行动态特性分析,计算压脚的前10阶固有频率与前6阶振型,给出振型图.分析结果表明,压脚结构振动主要表现为弯曲、扭转和弯扭组合...