【摘要】： 軸向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)橫向振動(dòng)和穩(wěn)定性的研究有著重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。但已有研究的對象主要為軸向運(yùn)動(dòng)的弦線、梁以及薄板。對運(yùn)動(dòng)紙帶的研究相對較少。本文將運(yùn)動(dòng)紙帶作為研究對象,對具有彈性邊界、中間剛性支承及中間彈性支承的運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的橫向振動(dòng)和穩(wěn)定性問題、加速運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的穩(wěn)定性區(qū)域、運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的振動(dòng)控制、紙張的振動(dòng)斷裁技術(shù)等問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。具體研究工作如下： (1)研究了邊界上具有彈性約束的運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的自由振動(dòng)。將伽遼金無網(wǎng)格法應(yīng)用于求解具有彈性約束運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的橫向振動(dòng)問題�；趶椥詣�(dòng)力學(xué)Hamilton原理的推廣,采用伽遼金無網(wǎng)格法建立了具有彈性約束邊界的運(yùn)動(dòng)矩形紙帶橫向振動(dòng)的無量綱運(yùn)動(dòng)方程和特征方程。通過數(shù)值計(jì)算給出了紙帶的振動(dòng)頻率隨紙帶運(yùn)動(dòng)速度及彈性約束剛性系數(shù)的變化曲線,分析了紙帶速度及彈性約束對運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的橫向振動(dòng)特性的影響。 (2)研究了具有中間剛性支承及彈性支承的運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的橫向振動(dòng)特性和穩(wěn)定性問題。將Laplace變換方法應(yīng)用于求解具有中間剛性支承及彈性支承的運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的橫向振動(dòng)問題。根據(jù)D'Alembert原理,導(dǎo)出了具有中間剛性支承及彈性支承的運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的運(yùn)動(dòng)微分方程和特征方程。用Laplace變換的方法求得了四邊固支條件下運(yùn)動(dòng)紙帶的振動(dòng)頻率,并獲得了前3階振動(dòng)頻率與紙帶運(yùn)動(dòng)速度、紙帶張力、彈性支承剛度系數(shù)、中間支承位置之間的關(guān)系。 (3)研究了線性及正弦半波型變密度運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的動(dòng)力學(xué)特性及穩(wěn)定性問題。通過引入無量綱量,得到了變密度運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的無量綱運(yùn)動(dòng)微分方程。采用微分求積法離散無量綱振型微分方程和邊界條件,得到了該問題的復(fù)特征方程。通過數(shù)值計(jì)算,得到了系統(tǒng)的前3階振動(dòng)頻率,并分析了紙帶的張力比、長寬比、無量綱運(yùn)動(dòng)速度及紙帶的密度系數(shù)對其橫向振動(dòng)及穩(wěn)定性的影響。 (4)研究了紙帶的運(yùn)動(dòng)速度為平均速度與簡諧速度的疊加時(shí)加速運(yùn)動(dòng)紙帶的穩(wěn)定性區(qū)域的變化問題。分析了平均速度、簡諧運(yùn)動(dòng)速度的幅值、紙帶張力比、紙帶長寬比對加速運(yùn)動(dòng)紙帶的動(dòng)力穩(wěn)定性區(qū)域的影響。 (5)研究了變密度運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的橫向振動(dòng)控制問題。利用有限差分法,對變密度紙帶的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行離散,導(dǎo)出了運(yùn)動(dòng)矩形紙帶橫向振動(dòng)控制系統(tǒng)的狀態(tài)方程。應(yīng)用次最優(yōu)控制法,對運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的橫向振動(dòng)進(jìn)行控制。仿真分析了實(shí)施控制后運(yùn)動(dòng)矩形紙帶橫向振動(dòng)的響應(yīng)和衰減過程。結(jié)果表明,次最優(yōu)控制方法能夠有效地控制運(yùn)動(dòng)矩形紙帶的橫向振動(dòng)。 (6)對紙張斷裁的振動(dòng)裁切技術(shù)進(jìn)行了研究。實(shí)現(xiàn)了切紙機(jī)的振動(dòng)裁切新工藝,較大地降低了紙張對刀床的裁切抗力和機(jī)器受到的猛烈沖擊。設(shè)計(jì)研制了振動(dòng)裁切試驗(yàn)臺(tái),搭建了振動(dòng)測試系統(tǒng)。通過理論計(jì)算和試驗(yàn)得到了最優(yōu)激振頻率。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH113

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 許龍海,沈惠申,周寧;彈性基礎(chǔ)上預(yù)應(yīng)力任意四邊形中厚板的橫向振動(dòng)[J];強(qiáng)度與環(huán)境;2005年03期

2 時(shí)_g;劉義倫;陳安華;;稀土永磁體輔助金屬帶傳動(dòng)金屬帶的橫向振動(dòng)研究[J];中國機(jī)械工程;2006年12期

3 王海波;孟慶鑫;王立權(quán);曹立文;;水下金剛石繩鋸機(jī)串珠繩橫向振動(dòng)的研究[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2007年11期

4 G.Zimmermann;胡卓人;;帶廔向架客幨的振動(dòng)，

本文編號：2667212