本文關(guān)鍵詞：基于二自由度系統(tǒng)的表面接觸剛度和接觸阻尼的檢測(cè)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工程中零件的相互連接或接觸,如導(dǎo)軌、螺栓、夾具、軸承滾動(dòng)體與滾道、機(jī)械手關(guān)節(jié)、齒輪嚙合面等,其表面連接或接觸性能與表面實(shí)際接觸狀況有關(guān),直接影響到零件使用功能和可靠性。機(jī)械結(jié)構(gòu)中對(duì)表面接觸副的接觸特點(diǎn)和性質(zhì)的描述中,經(jīng)常涉及到表面接觸剛度和接觸阻尼參數(shù),為了更好的了解接觸剛度和接觸阻尼對(duì)表面接觸性能的影響,人們展開(kāi)了大量的研究。然而,接觸剛度和接觸阻尼在振動(dòng)的作用下,往往由于結(jié)合面的微觀變形與其所受的法向力呈非線性關(guān)系,導(dǎo)致表面接觸剛度和接觸阻尼與所施加的載荷一般也呈非線性關(guān)系,再加上接觸表面本身的特性(如潤(rùn)滑性、表面粗糙度、摩擦磨損狀態(tài)等等)也能很大程度上改變接觸剛度和接觸阻尼的性質(zhì),這些不確定因素導(dǎo)致無(wú)法較好的完成模型的參數(shù)辨識(shí)。因此,無(wú)論從理論上還是從實(shí)際應(yīng)用上,尋找一個(gè)結(jié)構(gòu)在振動(dòng)條件下辨識(shí)接觸剛度和接觸阻尼的方法具有十分重要的工程意義。本文拋開(kāi)特定的結(jié)合面形式,提出了一種基于二自由度系統(tǒng)的接觸剛度和接觸阻尼的檢測(cè)方法,將接觸副的兩接觸體分別設(shè)計(jì)成相應(yīng)兩單自由度單元,由兩單自由度單元接觸耦合成二自由度系統(tǒng),所要檢測(cè)的接觸剛度和阻尼為二者之間的耦合系數(shù)。首先搭建了二自由度系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),運(yùn)用結(jié)構(gòu)響應(yīng)耦合的方法,通過(guò)建立基于二自由度系統(tǒng)的結(jié)合面的動(dòng)力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型,測(cè)量耦合的二自由度系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)信號(hào),獲取二自由度系統(tǒng)的響應(yīng)參數(shù),從而識(shí)別單位面積上的機(jī)械結(jié)合面的法向接觸剛度和接觸阻尼。在求取二自由度系統(tǒng)響應(yīng)參數(shù)的時(shí)候,對(duì)信號(hào)進(jìn)行了降噪,消除噪音的干擾,并且通過(guò)低通濾波過(guò)濾掉高頻信號(hào)的影響并利用1stOpt軟件進(jìn)行了曲線擬合,從而求取響應(yīng)參數(shù)。最后,通過(guò)和已知?jiǎng)偠鹊膹椈蛇M(jìn)行耦合,從而驗(yàn)證了接觸剛度模型的準(zhǔn)確性。分析了接觸剛度和接觸阻尼與特征頻率和衰減系數(shù)之間的關(guān)系,找出了識(shí)別接觸剛度和接阻尼的比較敏感的參數(shù),并求出了接觸材料為T(mén)8時(shí)候的各載荷條件下的接觸剛度和接觸阻尼的值。探討分析了在不同的載荷條件下,衰減圓頻率、接觸剛度、接觸阻尼隨等影響因素隨著接觸觸載荷變化的規(guī)律以及特征頻率和衰減系數(shù)對(duì)接觸剛度和接觸阻尼的影響,為接觸剛度和接觸阻尼的檢測(cè)提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：二自由度系統(tǒng) 接觸剛度 接觸阻尼 振動(dòng)檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH113
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• CONTENTS11-14
• 物理量名稱及符號(hào)表14-15
• 第一章 緒論15-24
• 1.1 課題研究背景及意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-22
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3 課題來(lái)源22
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 第二章 二自由度法測(cè)量表面接觸剛度和接觸阻尼原理24-34
• 2.1 表面接觸剛度和接觸阻尼的理論依據(jù)24-25
• 2.2 建立表面接觸剛度和接觸阻尼的振動(dòng)物理模型25-27
• 2.3 建立表面接觸剛度和接觸阻尼的數(shù)學(xué)模型27-31
• 2.3.1 忽略阻尼時(shí)27-30
• 2.3.2 考慮系統(tǒng)阻尼時(shí)30-31
• 2.4 各參數(shù)識(shí)別方法31-33
• 2.4.1 單自由度系統(tǒng)的參數(shù)識(shí)別31-32
• 2.4.2 二自由度系統(tǒng)的響應(yīng)參數(shù)識(shí)別32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 獲取二自由度系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)34-40
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置34-36
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建34-35
• 3.1.2 信號(hào)采集設(shè)備35-36
• 3.2 參數(shù)及測(cè)點(diǎn)選擇36
• 3.2.1 振動(dòng)測(cè)量參數(shù)選擇36
• 3.2.2 測(cè)點(diǎn)選擇36
• 3.3 振動(dòng)信號(hào)分析的技術(shù)路線36-37
• 3.4 實(shí)驗(yàn)條件對(duì)振動(dòng)信號(hào)的影響37-39
• 3.4.1 激勵(lì)位置對(duì)特征頻率識(shí)別的影響37-38
• 3.4.2 激勵(lì)大小對(duì)實(shí)驗(yàn)精度的影響38
• 3.4.3 各固定點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)精度的影響38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 獲取二自由度系統(tǒng)響應(yīng)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理40-55
• 4.1 響應(yīng)信號(hào)的小波閥值降噪40-49
• 4.1.1 小波閥值降噪的基本步驟41-42
• 4.1.2 小波閥值的選擇42-43
• 4.1.3 小波閥值降噪評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)43-44
• 4.1.4 不同母小波函數(shù)對(duì)小波閥值降噪的影響44-46
• 4.1.5 不同閥值策略對(duì)降噪信號(hào)的評(píng)價(jià)46-47
• 4.1.6 實(shí)驗(yàn)二自由度系統(tǒng)時(shí)域數(shù)據(jù)的小波降噪分析47-49
• 4.2 響應(yīng)信號(hào)的低通濾波處理49-50
• 4.3 基于最小二乘法的曲線擬合50-52
• 4.3.1 最小二乘法的基本原理50
• 4.3.2 麥夸特算法50-52
• 4.3.3 曲線擬合求取響應(yīng)參數(shù)52
• 4.4 擬合結(jié)果評(píng)價(jià)52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 相同工況接觸載荷對(duì)接觸剛度和阻尼的影響研究55-70
• 5.1 接觸剛度檢測(cè)的比較試驗(yàn)55-61
• 5.2 接觸剛度與特征頻率與衰減系數(shù)的關(guān)系61-63
• 5.3 接觸阻尼與特征頻率和衰減系數(shù)的關(guān)系63-64
• 5.4 接觸載荷對(duì)特征頻率的影響分析64-66
• 5.5 接觸載荷對(duì)結(jié)合面法向接觸剛度的影響66-68
• 5.6 接觸載荷對(duì)結(jié)合面法向接觸阻尼的影響68-69
• 5.7 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-72
• 結(jié)論70-71
• 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利77-79
• 致謝79-80
• 附錄1 二自由度有阻尼自由振動(dòng)80-82

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  本文關(guān)鍵詞：基于二自由度系統(tǒng)的表面接觸剛度和接觸阻尼的檢測(cè)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：428651