本文關鍵詞：軋機機電耦合主傳動系統(tǒng)強非線性振動特性研究

  更多相關文章： 軋機主轉動系統(tǒng) 扭振 機電耦合 強非線性 分岔 混沌

【摘要】：扭轉振動是造成軋機傳動設備破壞的主要原因之一。它不僅會影響軋件的表面質量,降低傳動部件的疲勞壽命,還會威脅整個傳動系統(tǒng)的安全生產。因此研究軋機主傳動系統(tǒng)的扭振問題具有非常重要的現(xiàn)實意義。本文根據(jù)機電分析動力學理論,建立了交流同步電機驅動的軋機主傳動系統(tǒng)機電耦合扭振動力學模型,采用增量諧波平衡(IHB)法深入研究了其強非線性振動特性;根據(jù)Floquet理論判定了系統(tǒng)周期解的穩(wěn)定性,得到了外激勵幅值發(fā)生變化時軋機機電耦合主傳動系統(tǒng)的動態(tài)分岔特性。首先,結合電機學原理和電磁場理論,從能量分析角度推導出電磁轉矩和電磁剛度的表達式,建立了同步電機-軋機主傳動系統(tǒng)軸系扭振分析模型,發(fā)現(xiàn)凸極同步電動機驅動的軋機主傳動扭振系統(tǒng)是一類具有強非線特性的機電耦合系統(tǒng)。其次,利用增量諧波平衡法獲得了軋機機電耦合強非線性扭振系統(tǒng)動力學模型的周期響應,并通過與變步長四階龍格-庫塔數(shù)值積分法(RK法)進行對比,發(fā)現(xiàn)在計算強非線性系統(tǒng)響應時,取1個諧波項時的IHB法存在較大誤差,而取3個諧波項時具有很高的計算精度。主共振時系統(tǒng)的周期解始終為一個封閉的環(huán)形曲線,而3次超諧解的類型會隨著外激勵幅值和電磁剛度的改變發(fā)生變化。該方法是一種半數(shù)值半解析方法,不僅可以進行定性分析,也給出了定量的結果。再次,應用IHB法得到了不同機電參數(shù)下諧波共振(主共振和3次超諧共振)時的幅頻響應曲線,分析了電磁和機械參數(shù)對共振現(xiàn)象的影響,發(fā)現(xiàn)電磁剛度和激勵力等參數(shù)的改變,能夠使系統(tǒng)的響應幅值和共振域發(fā)生變化,且主共振時,系統(tǒng)會出現(xiàn)多值和跳躍現(xiàn)象,為進一步抑制軋機振動提供理論參考。最后,結合Floquet理論研究其穩(wěn)定性、分岔類型,對系統(tǒng)的參數(shù)變化進行分析,研究了外激勵幅值變化下系統(tǒng)通向混沌的倍周期分岔道路,繪制了系統(tǒng)周期解分岔圖。研究發(fā)現(xiàn),外激勵幅值越大,系統(tǒng)越容易發(fā)生混沌運動,因此適當?shù)慕档屯饧罘?有利于抑制混沌運動的發(fā)生,為進一步抑制軋機振動提供了理論參考。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG333

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李林;;精軋機扁頭套失效影響因素分析及其改進[J];寶鋼技術;2006年02期

2 鄒家祥;康貴信;;國內帶鋼熱連軋機主傳動系統(tǒng)扭轉振動計算分析[J];北京鋼鐵學院學報;1981年04期

3 王永濤;臧勇;吳迪平;秦勤;;CSP軋機振紋振動致振機理研究[J];鋼鐵;2008年02期

4 孟令啟;黃其柏;;基于Matlab的中厚板軋機機電扭振系統(tǒng)模型仿真[J];湖南大學學報(自然科學版);2007年08期

5 孟令啟;王建勛;吳浩亮;雷明杰;;中厚板立輥軋機主傳動系統(tǒng)的非線性扭振[J];華南理工大學學報(自然科學版);2009年02期

6 鞠立華;蔣書運;;飛輪儲能系統(tǒng)機電耦合非線性動力學分析[J];中國科學E輯:技術科學;2006年01期

7 張瑞成;童朝南;;基于交流傳動的軋機機電耦合系統(tǒng)振動特性分析[J];機械強度;2006年03期

8 張剴;戴興建;張小章;;強非線性條件下的磁軸承高速電動機[J];機械工程學報;2007年08期

9 黃華棟;臧勇;;非線性摩阻引起的軋機主傳動系統(tǒng)自激振動分析[J];煤炭技術;2012年10期

10 鄭紅梅;彭迪;;軋機主傳動系統(tǒng)強非線性扭振研究[J];機械設計與制造;2014年07期

，

本文編號：1229400