【摘要】： 工業(yè)領域廣泛使用著以彈性連桿機構為主體的各種高速機構，這些機構由于阻尼小、整體大位移和局部彈性變形之間存在剛彈耦合，所以極容易受到外界的干擾發(fā)生振動并產生強烈的噪聲輻射，對周邊環(huán)境造成噪聲污染。工業(yè)生產中的噪聲問題已經(jīng)越來越受到人們的重視，噪聲控制技術已經(jīng)成為現(xiàn)代機電產品綠色設計的主要研究內容之一。對高速機構進行準確的噪聲輻射性能分析，有效的抑制機構噪聲輻射，是我們必須面對的一個重要研究課題，這也是機械、航空航天及軍事工業(yè)等領域設計良好產品所必須解決的關鍵問題之一。本文對彈性連桿機構聲輻射性能分析、控制等問題進行了詳細的討論，取得了一些有價值的理論研究成果。 本文基于對彈性連桿機構的彈性動力學分析，建立了機構的有限元動態(tài)方程。從機構振動響應出發(fā)，對機構聲輻射性能指標的計算進行了詳細地分析，通過算例對彈性連桿機構聲輻射規(guī)律進行了討論。通過對彈性機構振動波數(shù)譜分析，得出了機構振動與聲輻射之間的關系。并依此對機構動態(tài)方程進行了改造，得出了一個以機構聲輻射性能的量度為變量的新的動態(tài)方程，為后面機構聲輻射控制研究提供了方便。 采用結構優(yōu)化的方法對機構聲輻射控制問題進行了研究。選取機構桿件厚度為設計變量，以機構質量和聲輻射性能量度的加權和為目標函數(shù)，應用改進了的變尺度優(yōu)化算法對優(yōu)化問題進行了求解。另外，還對結構重分析中攝動法的應用進行了討論。 對彈性機構聲輻射主動控制方法進行了討論。依據(jù)線性最優(yōu)控制理論，對最優(yōu)控制力的確定以及控制器設計進行了深入分析。同時，對壓電材料作動器的工作原理及在彈性連桿機構噪聲控制中的應用進行了探討。 在機構聲輻射控制中引入了結構—控制一體化設計思想，分別采用兩種方法對基于噪聲控制的機構結構參數(shù)和控制系統(tǒng)集成設計問題探討。在第一種方法中，結構最優(yōu)控制力僅依賴于結構設計變量，它們之間的關系可以由一個矩陣Riccati方程來確定，從而將綜合設計變量縮減為結構設計變量。在第二種方法中，以參數(shù)化矩陣作為二次型性能指標中的權矩陣，由于參數(shù)化權矩陣與機構控制力之間存在的對應關系，可以將權矩陣的參數(shù)化系數(shù)作為控制系統(tǒng)參數(shù)，與結構設計參數(shù)一起同時作為獨立的設計變量，對目標函數(shù)進行優(yōu)化分析。 在目前實驗條件尚不能實現(xiàn)機構聲輻射性能測定實驗的情況下，采用實驗與仿真分析相結合的方法，在自搭的彈性連桿機構多功能實驗臺上通過實驗測得機構動態(tài)響應的結果，然后利用專門的聲學分析軟件SYSNOISE進行聲輻射 西北工業(yè)大學博士學位論文 性能仿真實驗分析，可以將其視為實驗結果。經(jīng)過比較，驗證了本文機構聲輻 射分析計算方法的正確性。
【圖文】：

構及其支座、直流電機及調速器、鑄鐵機架、各種測量與執(zhí)行設備和輔助電路構成。實驗臺結構組成框圖如圖7.1所示，實物照片如圖7.2。下面簡要介紹一下實驗臺的主要設備及其原理、功能1421:1.機架機架由實驗平臺和水泥基礎構成，實驗平臺材料采用鑄鐵，用來安裝電機、實驗機構等裝置。大小為寬x長、厚二lmxZmx0.3m，廠家定做。2.驅動電機及附屬調速裝置本實驗臺采用額定功率為0.SKw的z:一21型直流電機作為動力源來驅動彈性四連桿機構，通過連軸器與碼盤和曲柄相連。3.轉矩轉速傳感器和扭矩測量儀

輸出方式控制13，RT振蕩器觸發(fā)君D0死區(qū)時間控制冷--八U，，‘J.J衛(wèi).基準穩(wěn)壓器VCC1二2誤差放大器工尸蕊訝15.，6.，4比較器輸入誤差放大器2一(5.0均基準輸出.7OND圖7.5TL494內部結構.屯，_______產_一一_一_.___愁丫二份
【學位授予單位】：西北工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：TH112;TB535

【引證文獻】

相關期刊論文 前2條

1 盧劍偉,張龍?zhí)?張憲民,沈允文;彈性連桿機構聲輻射二次型最優(yōu)控制研究[J];機械科學與技術;2002年04期

2 盧劍偉;劉夢軍;趙韓;;低噪聲變截面彈性連桿機構的優(yōu)化設計[J];中國科學技術大學學報;2007年11期

相關碩士學位論文 前1條

1 王文成;隔聲窗的分析與設計[D];汕頭大學;2003年

本文編號：2704492