【摘要】：流體介質(zhì)作用下的軸向移動(dòng)帶系統(tǒng)在工程設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用,移動(dòng)帶表現(xiàn)的柔性結(jié)構(gòu)等特征導(dǎo)致在系統(tǒng)受到外界激勵(lì)時(shí)就很容易產(chǎn)生橫向振動(dòng),而流體介質(zhì)作用更是會(huì)加劇軸向移動(dòng)帶的橫向振動(dòng),嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性,限制了軸向移動(dòng)帶的應(yīng)用。所以,控制系統(tǒng)的振動(dòng)就需要研究流體介質(zhì)對(duì)移動(dòng)帶的耦合作用機(jī)理,本文主要研究了流體介質(zhì)作用下軸向移動(dòng)帶橫向振動(dòng)建模及計(jì)算。本文以流體介質(zhì)作用下的軸向移動(dòng)帶系統(tǒng)作為研究對(duì)象,首先對(duì)軸向移動(dòng)帶系統(tǒng)進(jìn)行模型簡(jiǎn)化,將實(shí)際應(yīng)用中復(fù)雜多變的流體進(jìn)行適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化,建立移動(dòng)帶系統(tǒng)自由振動(dòng)力學(xué)模型。其次,基于哈密頓變分原理和邊界層理論建立偏微分運(yùn)動(dòng)方程,基于拉格朗日方程和形函數(shù)建模并建立有限元?jiǎng)恿W(xué)方程,將流體介質(zhì)與移動(dòng)帶之間復(fù)雜的流固耦合問題用簡(jiǎn)單明了的數(shù)學(xué)方程來(lái)表示。接著,通過Newmark-Beta法求解移動(dòng)帶的橫向振動(dòng),通過Matlab數(shù)值仿真出移動(dòng)帶在流體作用時(shí)和真空環(huán)境時(shí)兩種不同的橫向自由振動(dòng)位移響應(yīng)曲線,研究了流體介質(zhì)作用下的軸向移動(dòng)帶橫向自由振動(dòng)的耦合情況。最后,分析了流體介質(zhì)對(duì)軸向移動(dòng)帶橫向振動(dòng)固有頻率的影響,發(fā)現(xiàn)流體介質(zhì)的影響降低了軸向移動(dòng)帶的固有頻率。
【圖文】：

值0.1 0.0592 0.1796 0.0983如圖4.1所示，為通過Newmark-Beta方法求解的定長(zhǎng)度軸向移動(dòng)帶在流體介質(zhì)影響下的橫向自由振動(dòng)位移響應(yīng)曲線圖，7條曲線表示移動(dòng)帶在7個(gè)不同時(shí)刻的橫向自由振動(dòng)的振動(dòng)位移響應(yīng)，橫坐標(biāo)表示的是經(jīng)過無(wú)量綱化后的繩長(zhǎng)x/l，縱坐標(biāo)表示的是移動(dòng)帶橫向振動(dòng)位移與初始時(shí)刻中點(diǎn)橫向位移的比值w(x, t)/A0，其中曲線是由“-o-o”來(lái)表示的，其中圖(a)和圖(c)表示的是移動(dòng)帶從左往右移動(dòng)，圖(b)和(d)表示的是移動(dòng)帶從右往左移動(dòng)。在圖4.1中

圖4.1和圖4.2中軸向移動(dòng)帶系統(tǒng)的初始橫向振動(dòng)位移為一階模態(tài)振型，所以在系統(tǒng)不受外界激勵(lì)影響的條件下，，系統(tǒng)的一階模態(tài)振型是始終包含在其橫向自由振動(dòng)響應(yīng)中的。圖4.1和圖4.2表示的是流體介質(zhì)對(duì)軸向移動(dòng)帶橫向振動(dòng)位移的響應(yīng)曲線，而不考慮流體介質(zhì)，即真空條件下對(duì)軸向移動(dòng)帶橫向振動(dòng)的影響，其相關(guān)參數(shù)如下表4.3所示：
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB53;O175

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本文編號(hào)：2711201