齒輪傳動系統(tǒng)的振動噪聲性能是影響機(jī)械設(shè)備工作性能的重要因素。因此,研究齒輪傳動系統(tǒng)減振降噪方法具有重要的研究意義和實(shí)用價值。本文在國家科技支撐計劃項(xiàng)目（項(xiàng)目號2013BAF01B05）資助下,以Fe-Mn阻尼合金材料加工制造成的直齒輪齒輪箱為研究對象,進(jìn)行齒輪箱齒輪動力學(xué)分析和振動測試試驗(yàn)研究,并與普通材料（40Cr）齒輪對比,研究阻尼合金材料齒輪的減振性能,為齒輪箱減振降噪提供更優(yōu)的方法和理論依據(jù)。介紹阻尼合金材料的耗能機(jī)理和與本構(gòu)模型相關(guān)的基本粘彈性本構(gòu)模型;構(gòu)建了基于粘彈性理論的阻尼合金材料非線性本構(gòu)模型,采用張量理論將本構(gòu)模型推廣至三維狀態(tài),推導(dǎo)得到本構(gòu)模型的時間增量步長形式。編寫各向同性線彈性材料的本構(gòu)模型,應(yīng)用到單軸拉伸試件的仿真模擬中,驗(yàn)證LS-Dyna材料自定義用戶子程序二次開發(fā)結(jié)果的可行性和準(zhǔn)確性。編寫阻尼合金材料非線性本構(gòu)模型的用戶子程序UMAT,應(yīng)用到單軸拉伸試件的試驗(yàn)仿真中,結(jié)果表明所編寫的非線性阻尼合金材料用戶子程序滿足使用要求。建立齒輪箱的齒輪軸-軸承-箱體的三維接觸非線性有限元分析模型,應(yīng)用LS-Dyna軟件的阻尼合金材料用戶自定義子程序UMAT,分別得到... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

應(yīng)力-應(yīng)變曲線

根據(jù)彈性理論中的胡克定律，材料在彈性變形過程中應(yīng)力與應(yīng)變之間滿足的關(guān)系為： E ， G （2.1）式（2.1）的成立應(yīng)滿足三個條件，即：應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系是線性的；應(yīng)力和應(yīng)變相位相同；應(yīng)變是應(yīng)力的單值函數(shù)。這樣的材料被稱為理想彈性體，沒有應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象產(chǎn)生，且每次材料形變所作的功等于恢復(fù)形變時所作的功，沒有功的消耗[48]。但在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)力與應(yīng)變之間不能同時滿足以上的三個條件。在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)變會發(fā)生落后于應(yīng)力的行為，被稱為滯彈性。應(yīng)變的變化與應(yīng)力的變化不同，發(fā)生滯后現(xiàn)象，則每一次應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)就會有功的消耗（產(chǎn)生內(nèi)能），稱為力學(xué)損耗。這種由于材料內(nèi)部的原因而使機(jī)械能消耗的現(xiàn)象稱為內(nèi)耗或材料（內(nèi)部）阻尼[49]。實(shí)際應(yīng)用中的材料都會出現(xiàn)滯彈性現(xiàn)象，也就是都會有材料阻尼。高阻尼減振合金就是利用這種材料內(nèi)部的阻尼特性，進(jìn)行減振降噪[50]。阻尼合金在周期應(yīng)力下的應(yīng)力應(yīng)變示意圖如圖 2.1～2.2 所示。

圖 2.3 Kelvin 模型圖Fig.2.3 Kelvin model diagram的應(yīng)力和應(yīng)變?yōu)? 和1 ，線性粘性阻尼器的總應(yīng)變?yōu)?和 。中，彈簧單元和線性阻尼器是并聯(lián)的，其應(yīng)1 2 是彈簧單元和線性阻尼器的應(yīng)力之和：1 2 簧單元應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為1 1 E ，線性阻尼式（2.10）（2.11），可得到 Kelvin 模型的本dEdt 即0 時，對（2.12）式兩邊通除以 E，0d dE E dt dt

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鐵基阻尼材料的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J]. 信世堡.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2017(06)
[2]不同結(jié)構(gòu)特征懸臂梁的振動實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉愛民,傅惠南,劉文振,李訓(xùn)登,鄧新漢.  機(jī)械工程與自動化. 2017(06)
[3]高速大功率密度齒輪傳動系統(tǒng)的干摩擦阻尼環(huán)減振特性研究[J]. 馮海生,王黎欽,彭波,趙小力,鄭德志.  機(jī)械工程學(xué)報. 2017(21)
[4]齒輪軸系黏滯阻尼器減振技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃秀金,何立東,夏雪然,劉明.  機(jī)械傳動. 2015(02)
[5]錳基阻尼合金研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化國內(nèi)外現(xiàn)狀[J]. 翁端,劉爽,何嘉昌.  科技導(dǎo)報. 2014(03)
[6]M2052高阻尼合金的研究及應(yīng)用[J]. 盧鳳雙,芮永嶺,田宇鵬,張建福,馮強(qiáng),趙棟梁.  金屬功能材料. 2013(04)
[7]輪齒修形對兆瓦級風(fēng)電齒輪箱動態(tài)特性影響[J]. 朱才朝,陳爽,馬飛,徐向陽,胥良,張鑫.  振動與沖擊. 2013(07)
[8]阻尼合金在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 周曉東.  電子機(jī)械工程. 2013(01)
[9]阻尼減振技術(shù)在船用齒輪箱中的應(yīng)用研究[J]. 韓江桂,錢美,吳新躍.  機(jī)械傳動. 2012(09)
[10]鎂及鎂合金阻尼機(jī)理的研究現(xiàn)狀[J]. 田鐵,毛星子,米林.  機(jī)械工程材料. 2011(06)

博士論文
[1]漸開線直齒輪傳動系統(tǒng)非線性動力學(xué)研究[D]. 王成.北京理工大學(xué) 2015
[2]復(fù)雜結(jié)構(gòu)的阻尼減振理論及設(shè)計方法研究[D]. 王明旭.南京航空航天大學(xué) 2010
[3]齒輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)噪聲及空氣噪聲分析與試驗(yàn)研究[D]. 劉文.重慶大學(xué) 2010
[4]考慮耗散力的抽油系統(tǒng)動力學(xué)分析及彈性機(jī)構(gòu)振動控制[D]. 劉柏希.西安理工大學(xué) 2008
[5]含阻尼合金構(gòu)件彈性機(jī)構(gòu)動力學(xué)建模理論、非線性數(shù)值方法及其工程應(yīng)用[D]. 王建平.西安理工大學(xué) 2002

碩士論文
[1]阻尼環(huán)-轉(zhuǎn)子-齒輪傳動系統(tǒng)彎扭耦合振動研究[D]. 王逸龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于局部特征優(yōu)化的齒輪箱振動噪聲控制方法研究[D]. 史志禮.重慶大學(xué) 2015
[3]金屬變形滯后回彈的本構(gòu)模型UMAT二次開發(fā)及有限元分析[D]. 佘彩鳳.北京理工大學(xué) 2015
[4]兩級行星減速器動力學(xué)特性研究[D]. 錢博.重慶大學(xué) 2014
[5]重型汽車變速器斜齒輪建模及接觸應(yīng)力分析[D]. 樊茜婷.重慶大學(xué) 2012



本文編號：3567993