本文依托于國家自然科學(xué)基金項目“基于彈性波傳播特性的大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械主軸裂紋檢測方法研究”批準(zhǔn)號（51505430）,采用傳遞矩陣方法,分析了軸向力、軸端面面積比以及轉(zhuǎn)速對轉(zhuǎn)軸中彈性波傳播特性的影響。轉(zhuǎn)軸中彈性波的傳播特性受到軸受力情況、本身幾何尺寸、形狀等因素的影響,同時轉(zhuǎn)速也可能對彈性波在轉(zhuǎn)軸中的傳播特性產(chǎn)生影響。針對數(shù)值分析的結(jié)果,進(jìn)行了有限元仿真分析,設(shè)計并搭建了實驗系統(tǒng),利用實驗、有限元仿真分析對理論分析進(jìn)行驗證。研究結(jié)果有助于解決變截面轉(zhuǎn)軸等機(jī)械構(gòu)件在承受軸向載荷時彈性波的傳播機(jī)理問題,可為利用彈性波傳播特性識別構(gòu)件上的載荷狀況以及對轉(zhuǎn)軸的動力學(xué)特性分析提供參考。論文的主要研究工作以及章節(jié)安排如下:第一章闡述了有關(guān)彈性波傳播的研究背景與意義。對轉(zhuǎn)軸等介質(zhì)中彈性波傳播相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、研究方法和應(yīng)用前景進(jìn)行了綜述,對目前研究仍未解決的轉(zhuǎn)軸中彈性波傳播特性等一些問題進(jìn)行了歸納,進(jìn)而提出了本文的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容。第二章首先對彈性波的概念、彈性波在轉(zhuǎn)軸中的傳播特性及傳遞矩陣進(jìn)行了介紹,推導(dǎo)出了軸向力對彈性波傳遞矩陣的影響關(guān)系式,然后以不存在軸向力作用時的傳遞矩陣為基礎(chǔ),利用疊加原... 

【文章來源】：浙江理工大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 彈性波傳播特性的研究現(xiàn)狀
    1.3 轉(zhuǎn)軸中彈性波傳播特性研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究工作
        1.4.1 研究目標(biāo)
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 軸向力作用下彈性波傳遞矩陣的推導(dǎo)
    2.1 引言
    2.2 彈性波概述
        2.2.1 彈性波介紹
        2.2.2 彈性波傳播特性的定義
    2.3 轉(zhuǎn)軸中彈性波的運(yùn)動方程與傳遞矩陣
        2.3.1 軸向力作用下等截面軸的傳遞矩陣推導(dǎo)
        2.3.2 軸向力作用下變截面轉(zhuǎn)軸傳遞矩陣的推導(dǎo)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 彈性波傳播特性數(shù)值分析和有限元仿真
    3.1 引言
    3.2 彈性傳播特性的數(shù)值分析
        3.2.1 數(shù)值分析參數(shù)設(shè)定
        3.2.2 軸向力影響分析
        3.2.3 端面面積比影響分析
        3.2.4 轉(zhuǎn)速影響分析
    3.3 彈性波傳播特性的有限元仿真
        3.3.1 有限元仿真參數(shù)及邊界條件設(shè)定
        3.3.2 軸向力的仿真分析
        3.3.3 端面面積比的仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)軸彈性波傳播特性的實驗研究
    4.1 引言
    4.2 轉(zhuǎn)軸彈性波信號測試實驗系統(tǒng)設(shè)計
        4.2.1 實驗系統(tǒng)總體介紹
        4.2.2 實驗系統(tǒng)本體部分設(shè)計
        4.2.3 彈性波激振裝置設(shè)計
        4.2.4 軸力施加裝置設(shè)計
        4.2.5 測量系統(tǒng)設(shè)計
    4.3 實驗方案設(shè)計
        4.3.1 實驗測點(diǎn)和激勵點(diǎn)的布置
        4.3.2 實驗過程及數(shù)據(jù)采集
    4.4 實驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析
        4.4.1 軸向力對轉(zhuǎn)軸中彈性波傳播特性影響的實驗分析
        4.4.2 端面面積比對轉(zhuǎn)軸中彈性波傳播特性影響的實驗分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間科研成果及參與項目情況



本文編號：3641812