本文關(guān)鍵詞：多沖碰撞試驗(yàn)機(jī)研制及其系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 多次沖擊碰撞是工程中常見(jiàn)工況,其多沖件的失效機(jī)理目前知之甚少。本文針對(duì)目前缺少專用多碰試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀,模擬多沖碰撞工況的工作原理,研制了一臺(tái)DCP-2型大能量多沖碰撞試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)機(jī)碰撞頻率在0-10Hz之間可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),碰撞行程在0-30mm之間可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),沖頭質(zhì)量10kg,最大碰撞速度8m/s,最大碰撞能320J。采用HB72型智能計(jì)數(shù)器記錄沖擊碰撞次數(shù)并控制試驗(yàn)機(jī)按設(shè)定實(shí)驗(yàn)次數(shù)自動(dòng)停機(jī);采用LC0502型壓電石英力傳感器、LC0601型電荷放大器、TDS3000系列多功能數(shù)字式熒光示波器及計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)沖擊力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集;設(shè)計(jì)了一種專用窺視鏡可配合高速CCD對(duì)試樣進(jìn)行在線觀察、攝像、圖形顯示及處理。 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)試件的高頻和快速?zèng)_擊碰撞,特別研制了一種高頻大流量旋轉(zhuǎn)式換向閥。該閥最大換向頻率10Hz(通過(guò)調(diào)速電機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),理論上可達(dá)更高),最大回油流量可達(dá)707L/min,由于閥口開(kāi)設(shè)在圓周面上,理論上增大開(kāi)口面積可以滿足更大的流量需要。閥芯相對(duì)閥座轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)變化二者的過(guò)流面積以實(shí)現(xiàn)按試驗(yàn)機(jī)匹配動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)要求。對(duì)研制的旋轉(zhuǎn)式換向閥進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得出了相應(yīng)的特性曲線。此外,本文還設(shè)計(jì)了另外一種高頻大流量換向閥:凸輪-插裝閥組合式換向閥。分析了試驗(yàn)機(jī)沖頭部件在工作中的受力情況,利用波動(dòng)理論建立了沖頭部件的波動(dòng)力學(xué)方程,并分析了影響活塞桿疲勞失效的因素。利用通用有限元軟件ANSYS對(duì)機(jī)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析,得到其前十階固有頻率和前四階振型圖�？衫梅治鼋Y(jié)果為避開(kāi)共振的發(fā)生選擇合適的實(shí)驗(yàn)頻率,并對(duì)機(jī)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。 本試驗(yàn)機(jī)采用條形和圓環(huán)形試件,以液壓-彈簧作為加力機(jī)構(gòu),通過(guò)改變彈簧的壓縮量控制沖擊力的大小,碰撞接觸應(yīng)力在30-800MPa之間,處在實(shí)際工況中多沖碰撞類零構(gòu)件的接觸應(yīng)力范圍。對(duì)試驗(yàn)機(jī)的調(diào)試結(jié)果表明,該機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、控制可靠,能夠近似模擬多沖碰撞類零構(gòu)件的實(shí)際工況。利用本文研制的試驗(yàn)機(jī)可完成對(duì)多沖碰撞類材料或零件的多碰實(shí)驗(yàn),為開(kāi)展對(duì)多沖碰撞失效及機(jī)理的研究,進(jìn)一步進(jìn)行材料或零件的耐多碰設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備;并可為工程中各種多沖碰撞系統(tǒng),特別是液-固耦合碰撞系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,提供實(shí)驗(yàn)裝備和實(shí)驗(yàn)手段。
【關(guān)鍵詞】：多沖碰撞 試驗(yàn)機(jī) 旋轉(zhuǎn)式換向閥 動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析 有限元
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH87
【目錄】：

• 中文提要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景和意義10
• 1.2 多沖碰撞的特點(diǎn)及其研究狀況10-13
• 1.2.1 多沖碰撞載荷的特點(diǎn)10-11
• 1.2.2 多沖碰撞的國(guó)內(nèi)外研究狀況11-13
• 1.3 多沖碰撞試驗(yàn)機(jī)的研究現(xiàn)狀與現(xiàn)有技術(shù)水平13-15
• 1.4 本文的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 1.4.1 本文研究目的15
• 1.4.2 本文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 多沖碰撞試驗(yàn)機(jī)的研制17-43
• 2.1 多沖碰撞類零構(gòu)件的工況分析17-19
• 2.2 試驗(yàn)機(jī)主要性能參數(shù)的確定及其動(dòng)力學(xué)模型的建立19-23
• 2.2.1 試驗(yàn)機(jī)主要性能參數(shù)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的確定19-20
• 2.2.2 試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力學(xué)模型的建立及基本設(shè)計(jì)參數(shù)的確定20-23
• 2.3 試驗(yàn)機(jī)方案設(shè)計(jì)與選擇23-27
• 2.3.1 三種設(shè)計(jì)方案的提出23-25
• 2.3.2 各種方案的分析比較與選擇25-26
• 2.3.3 方案補(bǔ)充與完善26-27
• 2.4 液壓系統(tǒng)的研制27-33
• 2.4.1 液壓系統(tǒng)升力的估算27-28
• 2.4.2 液壓缸參數(shù)的確定28
• 2.4.3 換向閥流量的計(jì)算28-29
• 2.4.4 液壓泵性能參數(shù)的確定及其選型29-31
• 2.4.5 液壓系統(tǒng)升力的校核31-33
• 2.5 彈簧的設(shè)計(jì)33-36
• 2.5.1 大彈簧的設(shè)計(jì)33-35
• 2.5.2 小彈簧的設(shè)計(jì)35-36
• 2.6 試驗(yàn)機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)36-38
• 2.6.1 機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)36-37
• 2.6.2 機(jī)械聯(lián)接部件和工作臺(tái)夾具的設(shè)計(jì)37-38
• 2.7 計(jì)數(shù)控制、數(shù)據(jù)采集與在線觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)38-41
• 2.7.1 沖擊智能計(jì)數(shù)控制系統(tǒng)38-39
• 2.7.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)39-41
• 2.7.3 在線觀測(cè)系統(tǒng)41
• 2.8 本章小結(jié)41-43
• 第三章 新型旋轉(zhuǎn)式換向閥的設(shè)計(jì)研制43-57
• 3.0 引言43
• 3.1 高頻大流量換向閥的發(fā)展現(xiàn)狀43-44
• 3.2 旋轉(zhuǎn)式換向閥的設(shè)計(jì)44-53
• 3.2.1 新型旋轉(zhuǎn)式換向閥的設(shè)計(jì)44-46
• 3.2.2 新型旋轉(zhuǎn)式換向閥的功能分析46-47
• 3.2.3 新型旋轉(zhuǎn)式換向閥的改進(jìn)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析47-51
• 3.2.4 設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例51-53
• 3.3 凸輪－插裝閥組合式換向閥53-55
• 3.3.1 凸輪－插裝閥組合式換向閥工作原理的分析53-54
• 3.3.2 組合式換向閥中凸輪的設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例54-55
• 3.4 本章小節(jié)55-57
• 第四章 沖頭部件在多沖碰撞載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)57-66
• 4.0 引言57
• 4.1 材料對(duì)沖擊載荷的響應(yīng)57-58
• 4.2 運(yùn)動(dòng)質(zhì)量撞擊桿端的應(yīng)力波58-62
• 4.3 試驗(yàn)機(jī)沖頭部件中應(yīng)力波傳播的機(jī)理分析62-65
• 4.3.1 沖頭部件受力分析62-63
• 4.3.2 波動(dòng)力學(xué)方程的建立63-65
• 4.3.3 分析討論65
• 4.4 本章小節(jié)65-66
• 第五章 基于有限元法的試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析66-82
• 5.0 引言66
• 5.1 振動(dòng)的理論基礎(chǔ)66-68
• 5.2 ANSYS 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析68-75
• 5.2.1 有限元法簡(jiǎn)單介紹68-72
• 5.2.2 ANSYS 的動(dòng)力學(xué)分析72-75
• 5.3 基于有限元法試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析75-81
• 5.3.1 建模76
• 5.3.2 選擇分析類型和分析選項(xiàng)76
• 5.3.3 施加邊界條件并求解76-77
• 5.3.4 觀察結(jié)果77-80
• 5.3.5 結(jié)論與分析80-81
• 5.4 本章小節(jié)81-82
• 第六章 試驗(yàn)機(jī)安裝、調(diào)試及運(yùn)行性能分析82-89
• 6.1 試驗(yàn)機(jī)安裝82-86
• 6.2 試驗(yàn)機(jī)調(diào)試86-87
• 6.3 試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行分析87-88
• 6.3.1 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果87
• 6.3.2 試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行分析87-88
• 6.4 本章小節(jié)88-89
• 第七章 全文總結(jié)89-91
• 7.1 全文總結(jié)89-90
• 7.2 展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果95-96
• 致謝96-98
• 詳細(xì)摘要98-100

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 何玲;徐誠(chéng);;槍械自動(dòng)機(jī)沖擊疲勞試驗(yàn)機(jī)加載機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化及性能分析[J];兵工學(xué)報(bào);2011年07期

2 何玲;徐誠(chéng);;沖擊疲勞試驗(yàn)機(jī)加載機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定特性研究[J];機(jī)床與液壓;2011年21期

3 田慶敏;徐誠(chéng);周蘇吉;;臥式?jīng)_擊疲勞試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)與性能分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2012年07期

4 何結(jié)國(guó);傅戈雁;劉磊;徐梅;;基于PLC的多沖碰撞試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)的研制[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2011年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 何玲;槍械自動(dòng)機(jī)關(guān)重件沖擊疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)相關(guān)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 徐桃;多次沖擊碰撞載荷下T10鋼的累積宏觀塑性變形及其機(jī)理分析[D];蘇州大學(xué);2011年

2 田慶敏;臥式?jīng)_擊疲勞試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能分析[D];南京理工大學(xué);2012年

3 徐家凡;大噸位沖擊疲勞試驗(yàn)機(jī)性能分析與研究[D];南京理工大學(xué);2012年

4 常偉;金屬材料多沖碰撞試驗(yàn)與低應(yīng)力塑性行為研究[D];蘇州大學(xué);2008年

5 何結(jié)國(guó);多碰試驗(yàn)機(jī)電液集成控制系統(tǒng)的研究[D];蘇州大學(xué);2010年

6 劉磊;涂層強(qiáng)化材料低應(yīng)力多碰塑性累積研究與建模[D];蘇州大學(xué);2010年

7 張輝;基于有限元的低應(yīng)力多碰宏觀累積塑性變形研究[D];蘇州大學(xué);2012年

8 郁佳莉;低應(yīng)力多碰載荷下紫銅的塑性變形及其機(jī)理研究[D];蘇州大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：多沖碰撞試驗(yàn)機(jī)研制及其系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：334816