基于模型修正的磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)疲勞分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 18:09
磨機(jī)是選礦工藝中的關(guān)鍵設(shè)備,其工作環(huán)境惡劣,結(jié)構(gòu)和受載情況較為復(fù)雜。傳動(dòng)系統(tǒng)作為動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生疲勞損傷而導(dǎo)致磨機(jī)無(wú)法正常工作從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。其中,傳動(dòng)軸是傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力傳輸零件,在工作過(guò)程中更容易受到交變載荷作用而最早發(fā)生疲勞破壞。因此,對(duì)傳動(dòng)軸的疲勞特性研究至關(guān)重要。目前關(guān)于疲勞特性的分析大都建立在靜力學(xué)模型分析之上,不能很好地反映出零部件的真實(shí)工作狀態(tài),從而導(dǎo)致疲勞分析結(jié)果不準(zhǔn)確。本文從磨機(jī)的有限元模型出發(fā),采用分層有限元模型修正與確認(rèn)技術(shù),利用關(guān)鍵位置的實(shí)驗(yàn)測(cè)試動(dòng)響應(yīng)信號(hào)校準(zhǔn)有限元模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞分析?紤]到磨機(jī)體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,直接對(duì)其傳動(dòng)系統(tǒng)研究的可行性,本文開展了以下幾個(gè)方面的研究:(1)基于相似設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)并搭建磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)相似試驗(yàn)臺(tái),在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)相關(guān)的模態(tài)試驗(yàn),基于模態(tài)數(shù)據(jù),使用分層的有限元模型修正思想并結(jié)合響應(yīng)面法對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行有限元模型修正,誤差表明該方法對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的修正是有效的。(2)考慮到基于模態(tài)參數(shù)的模型修正方法對(duì)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)相關(guān)特性的反映不夠全面,因此,在上述修正模型的基礎(chǔ)上采用了基于動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的模型修正方法,設(shè)計(jì)并實(shí)施了傳動(dòng)系...
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題的背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞分析研究現(xiàn)狀
1.2.2 模型修正的研究現(xiàn)狀
1.2.3 疲勞分析的研究現(xiàn)狀
1.3 目前存在的主要問(wèn)題
1.4 本文的主要研究目標(biāo)和章節(jié)安排
2 磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)相似試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)相似設(shè)計(jì)理論
2.3 相似試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)及搭建
2.4 本章小結(jié)
3 基于響應(yīng)面法的傳動(dòng)系統(tǒng)有限元模型修正
3.1 引言
3.2 基于響應(yīng)面的有限元模型修正方法
3.2.1 顯著參數(shù)的篩選
3.2.2 響應(yīng)面的擬合
3.2.3 參數(shù)修正
3.3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的有限元建模及模態(tài)試驗(yàn)
3.3.1 有限元模型的建立
3.3.2 模態(tài)試驗(yàn)
3.4 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)模型修正
3.4.1 輸入軸子結(jié)構(gòu)模型修正
3.4.2 輸出軸子結(jié)構(gòu)模型修正
3.5 本章小結(jié)
4 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)應(yīng)力模型修正
4.1 引言
4.2 應(yīng)變測(cè)量實(shí)驗(yàn)
4.2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)變測(cè)量方法
4.2.2 應(yīng)變響應(yīng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.3 應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果的降噪處理
4.3.1 基于奇異值分解的降噪方法
4.3.2 動(dòng)態(tài)應(yīng)變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)的降噪處理
4.4 傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)力模型修正
4.5 本章小結(jié)
5 傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞壽命分析
5.1 引言
5.2 疲勞壽命分析的理論基礎(chǔ)
5.2.1 疲勞壽命分析方法
5.2.2 雨流計(jì)數(shù)法
5.2.3 S-N曲線
5.3 傳動(dòng)軸的疲勞壽命預(yù)測(cè)
5.3.1 載荷譜的獲取及導(dǎo)入
5.3.2 S-N曲線的獲取
5.3.3 單位載荷下的應(yīng)力分析及結(jié)果導(dǎo)入
5.3.4 疲勞壽命分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于徑向基函數(shù)的頻響函數(shù)模型修正[J]. 殷紅,崔攀,彭珍瑞. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2020(04)
[2]基于小波變換的非平穩(wěn)排氣噪聲信號(hào)階次分析方法[J]. 劉海濤. 振動(dòng)與沖擊. 2019(22)
[3]雨流計(jì)數(shù)法研究現(xiàn)狀分析[J]. 趙亮. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(31)
[4]基于模態(tài)測(cè)試與模型修正的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法[J]. 閆天紅,王鳳山,姜民政,周國(guó)強(qiáng). 起重運(yùn)輸機(jī)械. 2019(02)
[5]有限元模型修正研究進(jìn)展:從線性到非線性[J]. 張皓,李東升,李宏男. 力學(xué)進(jìn)展. 2019(00)
[6]柴油機(jī)高壓油管加速載荷譜編輯研究[J]. 周帥,任燕平,劉冰,李偉東,何文運(yùn). 噪聲與振動(dòng)控制. 2018(04)
[7]基于Hankel矩陣與奇異值分解降噪方法的齒輪故障診斷研究[J]. 劉佳音,于曉光,王琦,李宏坤. 機(jī)床與液壓. 2018(01)
[8]基于響應(yīng)面方法的多噴嘴引射器有限元模型修正[J]. 楊毅晟,劉宗政,麻越垠,閆喜強(qiáng),王元興,謝強(qiáng). 機(jī)電工程. 2017(12)
[9]四級(jí)行星齒輪減速器耦合系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化[J]. 林騰蛟,曹洪,譚自然,何澤銀,呂和生. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[10]基于靈敏度分析的刀形天線有限元模型修正[J]. 徐偉杰,江雄,張吳蔚. 電子機(jī)械工程. 2017(04)
博士論文
[1]混凝土斜拉橋的模態(tài)參數(shù)識(shí)別與模型修正[D]. 張國(guó)剛.湖南大學(xué) 2013
[2]基于分層思想的復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)模型修正及確認(rèn)技術(shù)研究[D]. 朱躍.南京航空航天大學(xué) 2010
碩士論文
[1]磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)有限元模型修正的關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 毛松磊.鄭州大學(xué) 2019
[2]特種車駕駛室降噪研究[D]. 邢宏健.中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第一研究院 2018
[3]采煤機(jī)液壓拉杠載荷實(shí)驗(yàn)與疲勞壽命研究[D]. 張鳳嘉.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2016
[4]大型機(jī)械設(shè)備齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的有限元模型修正研究[D]. 劉旭.鄭州大學(xué) 2016
[5]某重型載貨汽車車架的疲勞分析及優(yōu)化[D]. 郜慧超.北京理工大學(xué) 2016
[6]摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿疲勞可靠性分析及壽命預(yù)測(cè)[D]. 胡小華.重慶交通大學(xué) 2014
[7]地震載荷作用下大型球磨機(jī)有限元分析[D]. 劉普林.南京航空航天大學(xué) 2011
[8]振動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)提取方法的研究[D]. 孔德明.燕山大學(xué) 2010
[9]基于靜動(dòng)力的橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型修正[D]. 夏樟華.福州大學(xué) 2006
[10]YBL6100C43aH客車車架有限元分析與試驗(yàn)研究[D]. 陳德玲.南京理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3470565
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題的背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞分析研究現(xiàn)狀
1.2.2 模型修正的研究現(xiàn)狀
1.2.3 疲勞分析的研究現(xiàn)狀
1.3 目前存在的主要問(wèn)題
1.4 本文的主要研究目標(biāo)和章節(jié)安排
2 磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)相似試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)相似設(shè)計(jì)理論
2.3 相似試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)及搭建
2.4 本章小結(jié)
3 基于響應(yīng)面法的傳動(dòng)系統(tǒng)有限元模型修正
3.1 引言
3.2 基于響應(yīng)面的有限元模型修正方法
3.2.1 顯著參數(shù)的篩選
3.2.2 響應(yīng)面的擬合
3.2.3 參數(shù)修正
3.3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的有限元建模及模態(tài)試驗(yàn)
3.3.1 有限元模型的建立
3.3.2 模態(tài)試驗(yàn)
3.4 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)模型修正
3.4.1 輸入軸子結(jié)構(gòu)模型修正
3.4.2 輸出軸子結(jié)構(gòu)模型修正
3.5 本章小結(jié)
4 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)應(yīng)力模型修正
4.1 引言
4.2 應(yīng)變測(cè)量實(shí)驗(yàn)
4.2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)變測(cè)量方法
4.2.2 應(yīng)變響應(yīng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.3 應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果的降噪處理
4.3.1 基于奇異值分解的降噪方法
4.3.2 動(dòng)態(tài)應(yīng)變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)的降噪處理
4.4 傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)力模型修正
4.5 本章小結(jié)
5 傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞壽命分析
5.1 引言
5.2 疲勞壽命分析的理論基礎(chǔ)
5.2.1 疲勞壽命分析方法
5.2.2 雨流計(jì)數(shù)法
5.2.3 S-N曲線
5.3 傳動(dòng)軸的疲勞壽命預(yù)測(cè)
5.3.1 載荷譜的獲取及導(dǎo)入
5.3.2 S-N曲線的獲取
5.3.3 單位載荷下的應(yīng)力分析及結(jié)果導(dǎo)入
5.3.4 疲勞壽命分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于徑向基函數(shù)的頻響函數(shù)模型修正[J]. 殷紅,崔攀,彭珍瑞. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2020(04)
[2]基于小波變換的非平穩(wěn)排氣噪聲信號(hào)階次分析方法[J]. 劉海濤. 振動(dòng)與沖擊. 2019(22)
[3]雨流計(jì)數(shù)法研究現(xiàn)狀分析[J]. 趙亮. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(31)
[4]基于模態(tài)測(cè)試與模型修正的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法[J]. 閆天紅,王鳳山,姜民政,周國(guó)強(qiáng). 起重運(yùn)輸機(jī)械. 2019(02)
[5]有限元模型修正研究進(jìn)展:從線性到非線性[J]. 張皓,李東升,李宏男. 力學(xué)進(jìn)展. 2019(00)
[6]柴油機(jī)高壓油管加速載荷譜編輯研究[J]. 周帥,任燕平,劉冰,李偉東,何文運(yùn). 噪聲與振動(dòng)控制. 2018(04)
[7]基于Hankel矩陣與奇異值分解降噪方法的齒輪故障診斷研究[J]. 劉佳音,于曉光,王琦,李宏坤. 機(jī)床與液壓. 2018(01)
[8]基于響應(yīng)面方法的多噴嘴引射器有限元模型修正[J]. 楊毅晟,劉宗政,麻越垠,閆喜強(qiáng),王元興,謝強(qiáng). 機(jī)電工程. 2017(12)
[9]四級(jí)行星齒輪減速器耦合系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化[J]. 林騰蛟,曹洪,譚自然,何澤銀,呂和生. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[10]基于靈敏度分析的刀形天線有限元模型修正[J]. 徐偉杰,江雄,張吳蔚. 電子機(jī)械工程. 2017(04)
博士論文
[1]混凝土斜拉橋的模態(tài)參數(shù)識(shí)別與模型修正[D]. 張國(guó)剛.湖南大學(xué) 2013
[2]基于分層思想的復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)模型修正及確認(rèn)技術(shù)研究[D]. 朱躍.南京航空航天大學(xué) 2010
碩士論文
[1]磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)有限元模型修正的關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 毛松磊.鄭州大學(xué) 2019
[2]特種車駕駛室降噪研究[D]. 邢宏健.中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第一研究院 2018
[3]采煤機(jī)液壓拉杠載荷實(shí)驗(yàn)與疲勞壽命研究[D]. 張鳳嘉.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2016
[4]大型機(jī)械設(shè)備齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的有限元模型修正研究[D]. 劉旭.鄭州大學(xué) 2016
[5]某重型載貨汽車車架的疲勞分析及優(yōu)化[D]. 郜慧超.北京理工大學(xué) 2016
[6]摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿疲勞可靠性分析及壽命預(yù)測(cè)[D]. 胡小華.重慶交通大學(xué) 2014
[7]地震載荷作用下大型球磨機(jī)有限元分析[D]. 劉普林.南京航空航天大學(xué) 2011
[8]振動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)提取方法的研究[D]. 孔德明.燕山大學(xué) 2010
[9]基于靜動(dòng)力的橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型修正[D]. 夏樟華.福州大學(xué) 2006
[10]YBL6100C43aH客車車架有限元分析與試驗(yàn)研究[D]. 陳德玲.南京理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3470565
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