本文關(guān)鍵詞：沖擊載荷作用下多股簧動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)研究

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【摘要】：多股螺旋彈簧（簡(jiǎn)稱(chēng)多股簧）是由多股鋼絲擰成多層同軸同螺旋方向的鋼索后卷制而成的圓柱螺旋彈簧。與單股螺旋彈簧相比，多股簧具有可靠性高、壽命長(zhǎng)以及減振效果好等特點(diǎn)，特別適合在高速?zèng)_擊和振動(dòng)環(huán)境下使用，已受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。多股簧作為減振元件主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)武器發(fā)射系統(tǒng)、車(chē)輛減震器和高精度儀表的關(guān)鍵復(fù)位零件等領(lǐng)域。 多股簧結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，各股鋼絲之間復(fù)雜的接觸摩擦導(dǎo)致多股簧的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)具有顯著的非線(xiàn)性特點(diǎn)，如非線(xiàn)性剛度、非線(xiàn)性阻尼、遲滯特性等，但也使多股簧動(dòng)態(tài)響應(yīng)的研究比較困難。多股簧在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中用作復(fù)進(jìn)簧時(shí)，主要承受高速?zèng)_擊載荷，彈簧變形速度很快，變形及應(yīng)力分布很不均勻。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究多股簧的比較少，一般都是基于靜態(tài)載荷模型，對(duì)沖擊載荷下多股簧的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析及動(dòng)態(tài)特性的研究較少。因此，，本課題組研發(fā)了一套多股螺旋彈簧的動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)多股簧在高速?zèng)_擊條件下的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 本文旨在通過(guò)完善多股簧動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)設(shè)備及相關(guān)理論，分析多股簧鋼絲的受力及變形，建立相應(yīng)的多股簧沖擊載荷響應(yīng)模型，在理論研究與試驗(yàn)相結(jié)合的基礎(chǔ)上對(duì)多股簧受沖擊載荷時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性展開(kāi)研究。主要研究工作如下： ①根據(jù)鋼索擰緊前后受力特性的不同，對(duì)多股簧鋼絲進(jìn)行受力及變形分析；并結(jié)合第三強(qiáng)度理論和沖擊動(dòng)力學(xué)理論對(duì)鋼絲進(jìn)行強(qiáng)度校核，分析多股簧所能承受的極限沖擊載荷和極限沖擊速度；該研究結(jié)果不僅為后續(xù)的沖擊試驗(yàn)提供條件，也可以指導(dǎo)多股簧的參數(shù)設(shè)計(jì)。 ②根據(jù)對(duì)強(qiáng)非線(xiàn)性剛度的不同處理，建立了多股簧的沖擊載荷等效線(xiàn)性模型和非線(xiàn)性改進(jìn)模型；同時(shí)將改進(jìn)LP法的參數(shù)變換原理運(yùn)用到多尺度法中，求解非線(xiàn)性模型的響應(yīng)，為后續(xù)的試驗(yàn)分析提供理論基礎(chǔ)。 ③針對(duì)多股簧動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)設(shè)備原數(shù)據(jù)采集方案的不足，基于Windows高精度計(jì)數(shù)器和相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)函數(shù)，開(kāi)發(fā)了Windows界面下的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制軟件，實(shí)現(xiàn)了微秒級(jí)數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制，完善了該設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 ④結(jié)合理論研究和改進(jìn)后的多股簧動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)設(shè)備，對(duì)多股簧進(jìn)行沖擊載荷特性試驗(yàn)研究，分析多股簧受載后的位移、速度及加速度的響應(yīng)及內(nèi)部運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及沖擊載荷下的多股簧的阻尼及剛度動(dòng)態(tài)特性。
【關(guān)鍵詞】：多股螺旋彈簧 沖擊載荷 非線(xiàn)性特性 攝動(dòng)法 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH135
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 多股簧應(yīng)用實(shí)例10-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析12-14
• 1.3.1 多股簧檢測(cè)設(shè)備研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 多股簧動(dòng)態(tài)特性研究現(xiàn)狀14
• 1.4 課題的來(lái)源及意義14-15
• 1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)15-17
• 1.6 本章小結(jié)17-18
• 2 多股簧受沖擊載荷的應(yīng)力和變形分析18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 多股簧沖擊問(wèn)題分析18-19
• 2.3 無(wú)中心股多股簧受力分析19-22
• 2.3.1 鋼索擰緊前的受力分析19-20
• 2.3.2 鋼索擰緊后的受力分析20-22
• 2.4 多中心股多股簧受力分析22-27
• 2.4.1 外層鋼絲的受力分析22-24
• 2.4.2 內(nèi)層鋼絲的受力分析24-26
• 2.4.3 多股簧變形分析26-27
• 2.5 多股簧受沖擊載荷的強(qiáng)度分析27-29
• 2.5.1 極限沖擊載荷27-28
• 2.5.2 極限沖擊速度28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 3 多股簧沖擊載荷響應(yīng)模型30-41
• 3.1 引言30
• 3.2 非線(xiàn)性系統(tǒng)的振動(dòng)分析30-32
• 3.2.1 非線(xiàn)性振動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)30
• 3.2.2 非線(xiàn)性振動(dòng)系統(tǒng)的研究方法30-32
• 3.3 多股簧沖擊載荷等效線(xiàn)性模型32-36
• 3.3.1 多股簧等效質(zhì)量的確定33-34
• 3.3.2 非線(xiàn)性阻尼的等效線(xiàn)性化34-35
• 3.3.3 多股簧線(xiàn)性振動(dòng)模型35-36
• 3.3.4 多股簧簧圈振動(dòng)模型36
• 3.4 基于攝動(dòng)法的非線(xiàn)性改進(jìn)模型36-39
• 3.4.1 改進(jìn)模型的分析37
• 3.4.2 改進(jìn)模型的推導(dǎo)37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 4 多股簧動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改進(jìn)研究41-56
• 4.1 引言41
• 4.2 設(shè)備總體方案及系統(tǒng)組成41-44
• 4.2.1 總體方案設(shè)計(jì)41-42
• 4.2.2 傳感器的安裝42-43
• 4.2.3 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)43-44
• 4.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)44-48
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)原理44
• 4.3.2 硬件的選型與設(shè)置44-47
• 4.3.3 原采集方案及效果47-48
• 4.4 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的 Windows 精確定時(shí)方案研究48-50
• 4.4.1 常用定時(shí)方法48-49
• 4.4.2 高精度定時(shí)方法49-50
• 4.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì)50-55
• 4.5.1 控制流程分析50-51
• 4.5.2 數(shù)據(jù)采集卡的訪(fǎng)問(wèn)及初始化51-53
• 4.5.3 高速采集的實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.5.4 軟件界面54-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 5 多股簧沖擊特性試驗(yàn)結(jié)果及分析56-65
• 5.1 引言56
• 5.2 試驗(yàn)條件56-58
• 5.2.1 試驗(yàn)多股簧參數(shù)56
• 5.2.2 最大試驗(yàn)速度56-57
• 5.2.3 試驗(yàn)設(shè)備參數(shù)57-58
• 5.3 多股簧沖擊振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果與分析58-64
• 5.3.1 多股簧沖擊振動(dòng)響應(yīng)分析58-61
• 5.3.2 多股簧內(nèi)部運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析61-62
• 5.3.3 多股簧沖擊載荷特性分析62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 6 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 全文總結(jié)65
• 6.2 后續(xù)工作展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 附錄72
• A. 作者攻讀碩士期間發(fā)表和錄用的論文72
• B. 作者攻讀碩士期間取得的發(fā)明專(zhuān)利72
• C. 作者攻讀碩士期間參與完成的科研項(xiàng)目72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 蕭紅;多股螺旋彈簧繞制成形的若干關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];重慶大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：952354