【摘要】：軸系結(jié)構(gòu)振動是發(fā)動機的主要振動之一,其將影響機器的壽命和工作效率,甚至引起破壞,如何有效抑制軸系結(jié)構(gòu)振動是一個重要的課題。基于此,本文提出一種具慣容的離心擺,分析其對軸系結(jié)構(gòu)軸向振動的抑制。本文首先建立外激勵作用下具慣容離心擺軸系結(jié)構(gòu)的軸向非線性振動方程,基于離心擺小幅振動假設(shè),得到系統(tǒng)的線性振動方程。然后,使用解析方法分析簡諧激勵和隨機激勵情形下具慣容離心擺減振器對軸系結(jié)構(gòu)軸向線性振動的抑制及減振器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計問題。在簡諧激勵作用下,以主結(jié)構(gòu)的軸向振動幅值最小為優(yōu)化目標,用固定點法得到了最優(yōu)無量綱阻尼的解析表達式,調(diào)諧函數(shù)對軸向振動有很大的影響,且合適的調(diào)諧函數(shù)能實現(xiàn)最優(yōu)的減振效果,慣容的引入能更容易調(diào)整調(diào)諧函數(shù)。在隨機激勵作用下,以主結(jié)構(gòu)軸向振動的位移響應均方值最小為優(yōu)化目標,研究表明:高斯白噪聲作用下,減振器存在最優(yōu)的與離心擺相關(guān)的調(diào)諧函數(shù)和最優(yōu)無量綱阻尼,且與慣容量相關(guān)的調(diào)諧函數(shù)和質(zhì)量比對減振效果有很大的影響;寬帶噪聲作用下,減振器存在最優(yōu)的與慣容量相關(guān)的調(diào)諧函數(shù),無量綱阻尼對減振器的減振性能有很大影響。通過比較分析具慣容離心擺減振器和動力吸振器在軸系結(jié)構(gòu)軸向振動的減振效果,表明相同質(zhì)量比下優(yōu)化后的具慣容離心擺減振器有更好的減振效果。此外,本文還用數(shù)值模擬方法分別求解簡諧激勵、高斯白噪聲和寬帶噪聲作用下具慣容離心擺軸系結(jié)構(gòu)的軸向非線性振動方程,得到三種激勵情形下的軸系結(jié)構(gòu)軸向振動的位移響應或其均方值。將線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的數(shù)值模擬結(jié)果進行比較,驗證線性系統(tǒng)的有效性,并詳細討論了慣容量和離心擺質(zhì)心到樞軸的水平距離在線性系統(tǒng)中的適用范圍。
【圖文】：

在實際中，因發(fā)動機軸系結(jié)構(gòu)的振動造成交通工具不能正常；作的事例逡逑屢見不鮮，輕則引起不可忽視的噪聲、造成部件的磨損，重則造成軸系結(jié)構(gòu)的斷逡逑軸事故，帶來不可預估的損失［６，７］。圖１－２為某船舶發(fā)動機發(fā)生的斷軸事故。逡逑圖１－１某船舶發(fā)動機（注：百度圖片）圖１－２某發(fā)動機曲軸斷裂（注：百度圖片）逡逑因此，在這種背景下，通過合理的方式方法降低軸系結(jié)構(gòu)的振動有著非常深逡逑遠的意義。研究軸系結(jié)構(gòu)的振動機理，有助于減少或消除故障的再次發(fā)生，，為用逡逑戶節(jié)約大量的維護經(jīng)費，也有助于提高發(fā)動機的可靠性和使用裕度，從而創(chuàng)造一逡逑定的經(jīng)濟效益，具有較強的工程實用價值。基于此，本文通過對軸系結(jié)構(gòu)簡化模逡逑型的研究，提出一種減振器用于抑制發(fā)動機軸系結(jié)構(gòu)的振動并對減振器進行優(yōu)化逡逑設(shè)計，這具有一定的學術(shù)價值和實際意義。逡逑１．２軸系結(jié)構(gòu)的主要振動形式逡逑發(fā)動機的軸系結(jié)構(gòu)即曲軸是發(fā)動機中最關(guān)鍵的運動部件之一，它的尺寸參數(shù)逡逑在很大程度上決定并影響著發(fā)動機整體的尺寸和重量

在實際中，因發(fā)動機軸系結(jié)構(gòu)的振動造成交通工具不能正常；作的事例逡逑屢見不鮮，輕則引起不可忽視的噪聲、造成部件的磨損，重則造成軸系結(jié)構(gòu)的斷逡逑軸事故，帶來不可預估的損失［６，７］。圖１－２為某船舶發(fā)動機發(fā)生的斷軸事故。逡逑圖１－１某船舶發(fā)動機（注：百度圖片）圖１－２某發(fā)動機曲軸斷裂（注：百度圖片）逡逑因此，在這種背景下，通過合理的方式方法降低軸系結(jié)構(gòu)的振動有著非常深逡逑遠的意義。研究軸系結(jié)構(gòu)的振動機理，有助于減少或消除故障的再次發(fā)生，為用逡逑戶節(jié)約大量的維護經(jīng)費，也有助于提高發(fā)動機的可靠性和使用裕度，從而創(chuàng)造一逡逑定的經(jīng)濟效益，具有較強的工程實用價值。基于此，本文通過對軸系結(jié)構(gòu)簡化模逡逑型的研究，提出一種減振器用于抑制發(fā)動機軸系結(jié)構(gòu)的振動并對減振器進行優(yōu)化逡逑設(shè)計，這具有一定的學術(shù)價值和實際意義。逡逑１．２軸系結(jié)構(gòu)的主要振動形式逡逑發(fā)動機的軸系結(jié)構(gòu)即曲軸是發(fā)動機中最關(guān)鍵的運動部件之一，它的尺寸參數(shù)逡逑在很大程度上決定并影響著發(fā)動機整體的尺寸和重量
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH113.2

【參考文獻】

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本文編號：2694212