本文關鍵詞：機械碰撞振動非線性動力響應的參數(shù)演化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：有一大類工程機械如振動成型機、路面夯實機、振動分篩機等利用碰撞振動來實現(xiàn)其功能。同時,碰撞振動現(xiàn)象也廣泛存在于其它機械系統(tǒng)中,例如齒輪嚙合傳動,列車車輪與鐵軌之間相互作用等。研究碰撞振動系統(tǒng)對于利用碰撞振動實現(xiàn)機械功能,或避免碰撞振動造成的機械故障、結構損壞、噪音等負面作用,都具有重要的實際工程意義。 碰撞和沖擊系統(tǒng)具有極為復雜的非線性動力學行為,我們一般運用定性和定量的方法,通過系統(tǒng)相圖、Poincare截面映射、分岔等非線性動力學研究方法討論系統(tǒng)的動態(tài)響應。對于機械系統(tǒng),我們特別關注系統(tǒng)的力學行為與約束、間隙、頻率等參數(shù)之間的關系。 本文針對振動成型機、振動分篩機等工程機械,建立含間隙的單自由度和兩自由度碰撞振動系統(tǒng)模型,分別采用瞬時沖擊法和分段彈簧—阻尼接觸模型兩種方法討論接觸碰撞過程,在Matlab中用四階龍格—庫塔法求微分方程數(shù)值解,主要研究內容包括： (1)建立單自由度自由振子碰撞振動系統(tǒng)模型,列出動力學微分方程,利用Matlab計算軟件,數(shù)值仿真出系統(tǒng)的動態(tài)響應,采用時間歷程圖、相圖、分岔圖、龐加萊映射圖等結合的方法對系統(tǒng)動力學行為進行探討,并分析不同參數(shù)對系統(tǒng)響應的影響程度。 (2)以實際工程案例“振動壓實成型機的系統(tǒng)參數(shù)選取”為基礎,提出創(chuàng)新的動力學分析方法“三維全局分岔圖”。得出兩個控制參數(shù)下的系統(tǒng)動態(tài)響應分岔圖,并以實際工藝需求為標準,選取滿足條件的參數(shù)范圍,為設計人員解決實際工程問題提供理論基礎和參考依據(jù)。 (3)建立含單側約束的兩自由度碰撞振動系統(tǒng)動力模型,列出微分方程并進行無量綱化處理,得到系統(tǒng)的動力學響應,對系統(tǒng)周期及穩(wěn)定性進行分析,并討論系統(tǒng)各參數(shù)對動態(tài)響應的周期性、分岔、進而演化為混沌運動狀態(tài)的影響。 (4)研究碰撞振動系統(tǒng)中,非線性參數(shù)元件對狀態(tài)響應的影響結果。在單自由度系統(tǒng)中討論振子支承彈簧為分段線性的非線性參數(shù)下對系統(tǒng)動力學行為的影響；在兩自由度系統(tǒng)中討論如空氣彈簧的強非線性元件對系統(tǒng)動力學行為的影響。
【關鍵詞】：碰撞振動 系統(tǒng)響應 三維分岔圖 混沌
【學位授予單位】：廈門大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH113.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 本文研究背景與意義14-15
• 1.1.1 非線性振動的發(fā)展歷程14-15
• 1.1.2 碰撞振動系統(tǒng)的工程背景15
• 1.2 國內外研究歷史及現(xiàn)狀15-18
• 1.3 分析非線性動力學的理論方法及工具18-24
• 1.3.1 相圖18-19
• 1.3.2 Poincare映射19-20
• 1.3.3 分岔20
• 1.3.4 突變20-21
• 1.3.5 混沌21-22
• 1.3.6 MATLAB軟件簡介22-24
• 1.4 本文研究內容24-26
• 第二章 自由振子碰撞振動系統(tǒng)分岔與混沌的參數(shù)演化26-45
• 2.1 引言26-27
• 2.2 建立動力學模型及其運動方程27-28
• 2.3 系統(tǒng)動力學響應28-29
• 2.4 各參數(shù)對系統(tǒng)響應狀態(tài)的影響29-38
• 2.4.1 初始碰撞位置30-31
• 2.4.2 阻尼系數(shù)31-34
• 2.4.3 剛度系數(shù)34-36
• 2.4.4 激振頻率36-38
• 2.5 非線性參數(shù)對系統(tǒng)響應狀態(tài)的影響38-44
• 2.6 本章小結44-45
• 第三章 基于實際工程案例選取碰撞振動系統(tǒng)參數(shù)45-64
• 3.1 案例背景簡介45-52
• 3.1.1 振動壓實概述46-50
• 3.1.2 項目背景50-52
• 3.2 三維全局分岔圖方法概述52-55
• 3.2.1 三維全局分岔簡介52-54
• 3.2.2 配置參數(shù)選取標準及注意事項54-55
• 3.3 數(shù)值仿真55-61
• 3.3.1 單頻激振系統(tǒng)三維分岔圖55-57
• 3.3.2 雙頻激振系統(tǒng)三維分岔圖57-61
• 3.4 計算結果分析與建議總結61-63
• 3.5 本章小結63-64
• 第四章 單側約束兩自由度碰撞系統(tǒng)的非線性響應分析64-83
• 4.1 引言64-65
• 4.2 線性約束兩自由度碰撞系統(tǒng)65-72
• 4.2.1 概述65
• 4.2.2 線性約束碰撞系統(tǒng)的力學模型及運動方程65-67
• 4.2.3 系統(tǒng)的周期運動及其穩(wěn)定性分析67-69
• 4.2.4 各參數(shù)對系統(tǒng)周期運動及分岔的影響69-72
• 4.3 非線性約束兩自由度碰撞系統(tǒng)72-81
• 4.3.1 概述72-75
• 4.3.2 非線性約束碰撞系統(tǒng)的力學模型及運動方程75-77
• 4.3.3 系統(tǒng)的周期運動及其穩(wěn)定性分析77-80
• 4.3.4 各參數(shù)對系統(tǒng)周期運動及分岔的影響80-81
• 4.4 本章小結81-83
• 第五章 總結與展望83-86
• 5.1 全文總結83-84
• 5.2 本文創(chuàng)新點84
• 5.3 展望84-86
• 參考文獻86-91
• 附錄：單自由度碰撞振動系統(tǒng)matlab求解主程序91-93
• 致謝93-94
• 攻讀學位期間發(fā)表論文94

【引證文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鐘春彬;雙頻合成振動壓實工業(yè)樣機性能試驗與分析研究[D];長安大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 程旭;蜜瓜運輸振動加速度傳遞率及共振頻率對品質影響的研究[D];內蒙古農業(yè)大學;2015年

  本文關鍵詞：機械碰撞振動非線性動力響應的參數(shù)演化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：483113