多種非線性約束下高速冷軋機輥系動力學模型及垂直振動特性研究
發(fā)布時間:2023-01-30 17:47
本文以四輥高速冷軋機為研究對象,同時考慮非線性動態(tài)軋制力、分段非線性彈性約束和分段非線性摩擦約束等因素的影響,建立了多種非線性約束下高速冷軋機輥系動力學模型,對該模型進行了響應求解,數(shù)值仿真分析了幅頻響應特性和穩(wěn)定性。對比工程測試數(shù)據(jù)與仿真理論結果驗證了分析結果的正確性。論文主要內容有:(1)分析高速冷軋機軋制過程,基于Bland-Ford-Hill軋制力模型,考慮軋件在軋制過程中發(fā)生的彈性變形、塑性變形和軋輥壓扁半徑的影響,建立了非線性動態(tài)軋制力模型。對非線性動態(tài)軋制力進行解耦,得到了非線性動態(tài)軋制力與振動位移的關系,并研究了主要參數(shù)對非線性動態(tài)軋制力的影響。(2)分析高速冷軋機結構,研究了彎輥缸和壓下缸液壓油液彈性剛度的非線性,液壓缸活塞桿與缸壁間摩擦系數(shù)的非線性,在此基礎上建立了高速冷軋機分段非線性彈性約束力學模型和分段非線性摩擦約束力學模型,并研究了其分段特性。(3)基于非線性動態(tài)軋制力、分段非線性彈性約束和分段非線性摩擦約束間共同影響參量的相互耦合關系,建立了高速冷軋機輥系非線性動力學模型。計算了垂直振動固有頻率,通過平均法對該模型進行了響應求解,分析了不同軋機系統(tǒng)參數(shù)下主共...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及目的和意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 考慮軋制過程因素的垂直振動研究現(xiàn)狀
1.2.2 考慮軋機結構因素的垂直振動研究現(xiàn)狀
1.2.3 垂直振動研究發(fā)展趨勢
1.3 本文主要研究內容
1.4 本文主要結構
1.5 本章小結
第2章 高速冷軋機輥系垂直振動基本理論
2.1 軋機輥系垂直振動方程的一般形式
2.2 軋機輥系垂直振動分析的主要方法
2.2.1 平均法
2.2.2 多尺度法
2.2.3 諧波平衡法
2.2.4 其他方法
2.3 軋機輥系垂直振動機理和抑制方法
2.3.1 軋機輥系垂直振動分類和形式
2.3.2 軋機輥系垂直振動的原因
2.3.3 軋機輥系垂直振動抑制方法
2.4 本章小結
第3章 多種非線性約束力學模型及特性研究
3.1 非線性動態(tài)軋制力模型及特性研究
3.1.1 高速冷軋機軋制過程分析
3.1.2 非線性動態(tài)軋制力模型
3.1.3 塑性區(qū)軋制力的表達
3.1.4 彈性區(qū)軋制力的表達
3.1.5 非線性動態(tài)軋制力解耦及特性研究
3.2 分段非線性約束力學模型及特性研究
3.2.1 高速冷軋機結構分析
3.2.2 分段非線性彈性約束力學模型及特性研究
3.2.3 分段非線性摩擦約束力學模型及特性研究
3.3 本章小結
第4章 高速冷軋機輥系垂直振動系統(tǒng)建模及特性分析
4.1 多種非線性約束下軋機輥系動力學模型
4.2 多種非線性約束下軋機輥系垂直振動固有特性
4.3 多種非線性約束下軋機輥系垂直振動幅頻特性分析
4.3.1 軋機輥系動力學模型動態(tài)響應求解
4.3.2 軋機輥系垂直振動主共振分析
4.3.3 軋機輥系垂直振動超諧波共振分析
4.3.4 軋機輥系垂直振動亞諧波共振分析
4.4 多種非線性約束下軋機輥系垂直振動穩(wěn)定性分析
4.4.1 非線性方程穩(wěn)定性判斷方法
4.4.2 軋機輥系動力學模型的分段簡化表達
4.4.3 軋機輥系垂直振動的奇點穩(wěn)定性
4.5 本章小結
第5章 高速冷軋機輥系垂直振動的工程驗證
5.1 軋機輥系垂直振動工程驗證設備及方法
5.1.1 軋機輥系垂直振動工程驗證設備
5.1.2 軋機輥系垂直振動工程驗證方法
5.2 軋機輥系垂直振動工程驗證結果與分析
5.2.1 軋機輥系垂直振動數(shù)據(jù)采集
5.2.2 軋機輥系垂直振動特征分析
5.3 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非線性動態(tài)軋制過程下冷軋機參激振動特性[J]. 侯東曉,王新剛,張華偉,趙紅旭. 東北大學學報(自然科學版). 2017(12)
[2]多自由度冷連軋機耦合顫振機理與特性研究[J]. 彭榮榮,鞏長芬,王帥,馮小艷. 鍛壓技術. 2017(10)
[3]液壓缸非線性剛度的軋機輥系振動分析[J]. 劉彬,潘貴翔,李鵬,劉浩然,姜甲浩. 鋼鐵. 2017(03)
[4]軋機垂振系統(tǒng)自抗擾控制器設計[J]. 張瑞成,于海峰,周亞羅. 計算機仿真. 2017(03)
[5]液壓缸非線性剛度約束系統(tǒng)的混沌預測及控制[J]. 劉彬,李鵬,劉飛,劉浩然,姜甲浩. 中國機械工程. 2017(05)
[6]冷連軋機輥系參激剛度顫振特性研究[J]. 彭榮榮. 鍛壓技術. 2016(10)
[7]預應力軋機垂直振動建模與穩(wěn)定性分析[J]. 包紅剛,趙俊天. 機械制造與自動化. 2016(04)
[8]冷軋機垂直系統(tǒng)動態(tài)特性分析[J]. 胡傳奇,王志剛. 機械設計與制造. 2016(07)
[9]動態(tài)軋制過程下軋機輥系分岔與混沌特性[J]. 彭榮榮. 機械設計與制造. 2015(06)
[10]液壓缸非線性約束下的軋機輥系振動行為[J]. 劉飛,劉彬,時培明,侯東曉. 機械工程學報. 2014(24)
博士論文
[1]軋制界面非穩(wěn)態(tài)潤滑動力學特性研究[D]. 付括.北京科技大學 2015
[2]板帶軋機空間振動特性研究[D]. 鄭永江.燕山大學 2013
碩士論文
[1]軋機主傳動系統(tǒng)與帶鋼耦合建模及振動特性分析[D]. 李蕊.燕山大學 2017
[2]含動態(tài)軋制力的冷軋機非線性垂直振動特性及控制研究[D]. 朱月.燕山大學 2013
本文編號:3733306
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及目的和意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 考慮軋制過程因素的垂直振動研究現(xiàn)狀
1.2.2 考慮軋機結構因素的垂直振動研究現(xiàn)狀
1.2.3 垂直振動研究發(fā)展趨勢
1.3 本文主要研究內容
1.4 本文主要結構
1.5 本章小結
第2章 高速冷軋機輥系垂直振動基本理論
2.1 軋機輥系垂直振動方程的一般形式
2.2 軋機輥系垂直振動分析的主要方法
2.2.1 平均法
2.2.2 多尺度法
2.2.3 諧波平衡法
2.2.4 其他方法
2.3 軋機輥系垂直振動機理和抑制方法
2.3.1 軋機輥系垂直振動分類和形式
2.3.2 軋機輥系垂直振動的原因
2.3.3 軋機輥系垂直振動抑制方法
2.4 本章小結
第3章 多種非線性約束力學模型及特性研究
3.1 非線性動態(tài)軋制力模型及特性研究
3.1.1 高速冷軋機軋制過程分析
3.1.2 非線性動態(tài)軋制力模型
3.1.3 塑性區(qū)軋制力的表達
3.1.4 彈性區(qū)軋制力的表達
3.1.5 非線性動態(tài)軋制力解耦及特性研究
3.2 分段非線性約束力學模型及特性研究
3.2.1 高速冷軋機結構分析
3.2.2 分段非線性彈性約束力學模型及特性研究
3.2.3 分段非線性摩擦約束力學模型及特性研究
3.3 本章小結
第4章 高速冷軋機輥系垂直振動系統(tǒng)建模及特性分析
4.1 多種非線性約束下軋機輥系動力學模型
4.2 多種非線性約束下軋機輥系垂直振動固有特性
4.3 多種非線性約束下軋機輥系垂直振動幅頻特性分析
4.3.1 軋機輥系動力學模型動態(tài)響應求解
4.3.2 軋機輥系垂直振動主共振分析
4.3.3 軋機輥系垂直振動超諧波共振分析
4.3.4 軋機輥系垂直振動亞諧波共振分析
4.4 多種非線性約束下軋機輥系垂直振動穩(wěn)定性分析
4.4.1 非線性方程穩(wěn)定性判斷方法
4.4.2 軋機輥系動力學模型的分段簡化表達
4.4.3 軋機輥系垂直振動的奇點穩(wěn)定性
4.5 本章小結
第5章 高速冷軋機輥系垂直振動的工程驗證
5.1 軋機輥系垂直振動工程驗證設備及方法
5.1.1 軋機輥系垂直振動工程驗證設備
5.1.2 軋機輥系垂直振動工程驗證方法
5.2 軋機輥系垂直振動工程驗證結果與分析
5.2.1 軋機輥系垂直振動數(shù)據(jù)采集
5.2.2 軋機輥系垂直振動特征分析
5.3 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非線性動態(tài)軋制過程下冷軋機參激振動特性[J]. 侯東曉,王新剛,張華偉,趙紅旭. 東北大學學報(自然科學版). 2017(12)
[2]多自由度冷連軋機耦合顫振機理與特性研究[J]. 彭榮榮,鞏長芬,王帥,馮小艷. 鍛壓技術. 2017(10)
[3]液壓缸非線性剛度的軋機輥系振動分析[J]. 劉彬,潘貴翔,李鵬,劉浩然,姜甲浩. 鋼鐵. 2017(03)
[4]軋機垂振系統(tǒng)自抗擾控制器設計[J]. 張瑞成,于海峰,周亞羅. 計算機仿真. 2017(03)
[5]液壓缸非線性剛度約束系統(tǒng)的混沌預測及控制[J]. 劉彬,李鵬,劉飛,劉浩然,姜甲浩. 中國機械工程. 2017(05)
[6]冷連軋機輥系參激剛度顫振特性研究[J]. 彭榮榮. 鍛壓技術. 2016(10)
[7]預應力軋機垂直振動建模與穩(wěn)定性分析[J]. 包紅剛,趙俊天. 機械制造與自動化. 2016(04)
[8]冷軋機垂直系統(tǒng)動態(tài)特性分析[J]. 胡傳奇,王志剛. 機械設計與制造. 2016(07)
[9]動態(tài)軋制過程下軋機輥系分岔與混沌特性[J]. 彭榮榮. 機械設計與制造. 2015(06)
[10]液壓缸非線性約束下的軋機輥系振動行為[J]. 劉飛,劉彬,時培明,侯東曉. 機械工程學報. 2014(24)
博士論文
[1]軋制界面非穩(wěn)態(tài)潤滑動力學特性研究[D]. 付括.北京科技大學 2015
[2]板帶軋機空間振動特性研究[D]. 鄭永江.燕山大學 2013
碩士論文
[1]軋機主傳動系統(tǒng)與帶鋼耦合建模及振動特性分析[D]. 李蕊.燕山大學 2017
[2]含動態(tài)軋制力的冷軋機非線性垂直振動特性及控制研究[D]. 朱月.燕山大學 2013
本文編號:3733306
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