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《中国矿业大学》 2010年
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带式输送机柔性多体动力学分析方法研究

王繁生  
【摘要】: 论文对带式输送机柔性多体动力学分析方法进行了系统的研究,建立了基于绝对坐标有限刚体元方法的输送带动力学模型、基于连续接触力方法的输送带与滚筒动态接触碰撞动力学模型、基于边界元离散的输送带与托辊之间压陷阻力分析模型和完整的带式输送机柔性多体动力学分析模型。 运用非保守系统拉格朗日第二类方程,推导了刚体元的动力学微分方程,用单向递推组集方法建立了刚柔混合多体系统的动力学方程。对经典有限刚体元法进行了改进,提出统一以系统中的刚体元为对象,建立固结在刚体元质心的坐标系,刚体元的位置由其坐标系基点的笛卡尔坐标描述,其方位由欧拉角坐标描述,引入约束方程,运用能量形式的非保守系统拉格朗日第一类方程,推导建立刚柔混合多体系统的动力学微分方程,从而形成基于绝对坐标的有限刚体元方法。 提出了基于连续碰撞理论的法向接触碰撞力和基于库仑定律的切向摩擦力相结合的输送带与滚筒接触碰撞问题动力学模型,建立了带式输送机系统的多体接触动力学方程。将输送带与滚筒的接触碰撞视为非理想单面约束,利用线性规划问题互补条件建立动态接触判定条件,根据变拓扑理论将由接触碰撞引起的变拓扑动力学问题转化为包含时变接触力的不变拓扑动力学问题,从而实现了带式输送机系统变拓扑多体动力学方程的建立和求解。 用线性标准固体模型微分本构方程描述输送带的粘弹性,引入付立叶级数描述输送带与托辊接触区域各点的位移和应力,求出边界元柔度矩阵,从而建立起反映接触区域边界节点位移与应力关系的边界离散方程,实现对压陷阻力的计算机仿真分析。算例表明该方法对求解带式输送机压陷阻力是十分有效的。 对基于绝对坐标有限刚体元法的带式输送机三维实体建模进行了讨论,针对建模中的难点带节长度选择问题,提出了变带节长解决方案。编制了带式输送机动力学分析软件,并通过对一台带式输送机实地测试,验证了软件动力学仿真结果,进而也证明了本文提出的带式输送机有限刚体元建模方法的正确性。通过对多种起动速度曲线的仿真,研究了起动过程对带式输送机动态性能的影响。 该论文有图58幅,表4个,参考文献185篇。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD528.1

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【引证文献】
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1 王繁生;侯友夫;蒋红旗;;带式输送机压陷变形仿真研究[J];矿山机械;2011年11期
2 岳许辉;;长距离大运量胶带输送机动态特性的几点思考[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2013年09期
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3 梁国宝;隧道连续皮带机设计及动态分析研究[D];西南交通大学;2013年
【参考文献】
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1 姚文莉,陈滨;考虑摩擦的平面多刚体系统的冲击问题[J];北京大学学报(自然科学版);2004年05期
2 李永华,毛君,黄洪钟;带式输送机动态设计的自动建模与仿真[J];重庆工学院学报;2003年02期
3 宋伟刚,邓永胜,刘兴文;带式输送机避免共振设计的研究[J];东北大学学报;2002年03期
4 宋伟刚,邓永胜,郭立新;基于功率跟踪控制策略的带式输送机动态设计方法[J];东北大学学报;2002年09期
5 宋伟刚,邓永胜,郭立新;带式输送机停机动态过程的计算机仿真[J];东北大学学报;2002年10期
6 宋伟刚,邓永胜,彭兆行,王恩光;大型带式输送机起动过程的仿真[J];东北大学学报;1998年03期
7 李光布;输送机非线性动力学的研究及其对动态性能的影响(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2004年01期
8 陈永衡,张雪雁,康忠民;带式输送机动态特性优化设计与计算机仿真[J];辽宁工程技术大学学报;2003年03期
9 许丹;阚晓平;孙爱芹;刘洋;;带式输送机动态分析系统的设计与实现[J];辽宁工程技术大学学报;2006年S1期
10 席平原;申屠留芳;;用神经网络的带式输送机启动过程有限元分析[J];辽宁工程技术大学学报;2007年05期
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1 侯友夫;带式输送机动态特性及控制策略研究[D];中国矿业大学;2001年
2 孟庆睿;液体粘性传动调速起动及其控制技术研究[D];中国矿业大学;2008年
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1 李永华;带式输送机动态分析的自动建模与程序开发[D];辽宁工程技术大学;2002年
2 周立彬;大型带式输送机拉紧装置的动态分析与优化设计[D];辽宁工程技术大学;2002年
3 赵娜;带式输送机的动态研究与仿真[D];太原理工大学;2002年
4 尚欣;基于虚拟样机的带式输送机动态特性研究[D];西安科技大学;2004年
5 孙慧;带式输送机动态特性与可控传动装置的研究[D];山东科技大学;2004年
6 胡文化;带式输送机动态特性数值模拟方法的研究[D];西安科技大学;2005年
7 黄刚;带式输送机动力学参数数字化测试系统研制[D];西安科技大学;2005年
8 孙海阳;带式输送机自动张紧装置的动态分析及其仿真[D];太原理工大学;2005年
9 王元元;带式输送机动力学分析模型若干问题的研究[D];东北大学;2006年
10 张小良;带式输送机的计算分析软件和动态性能研究[D];吉林大学;2007年
【共引文献】
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1 张伏;邱兆美;张国英;毛鹏军;;3种典型的农业机械带式输送器的调节装置设计[J];安徽农业科学;2010年24期
2 ;Numerical and experimental studies on impact dynamics of a planar flexible multibody system[J];Acta Mechanica Sinica;2010年04期
3 姜百华;明晓远;;桥式胶带输送机安全运行设计探讨[J];安全;2011年06期
4 葛友刚;贾志绚;李捷;董永富;;基于ADAMS/Car的车辆频率响应仿真分析[J];辽宁科技大学学报;2012年01期
5 汤萍;余承辉;;基于ADAMS软件的机械动力学建模过程分析[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2010年04期
6 史力晨,王良曦,张兵志,李今朝;履带车辆在坚实地面转向瞬态过程模拟计算[J];车辆与动力技术;2003年01期
7 孙晓强;陈龙;张孝良;聂佳梅;陈兵;;基于ADAMS的滚珠丝杠式ISD悬架平顺性仿真研究[J];车辆与动力技术;2012年02期
8 李高春;董可海;张勇;王玉峰;刘著卿;;环境温度作用下固体火箭发动机药柱的累积损伤规律[J];火炸药学报;2010年04期
9 马吉胜;ADAMS多体系统建模与动力学方程迭代求解[J];兵工自动化;2004年02期
10 滕红智;吕建刚;刘云;宋彬;;新型仿生扑翼推进装置的仿真[J];兵工自动化;2007年09期
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1 曹洁;吕敬;王琪;彭慧莲;;含滚动摩阻非光滑多体系统动力学方程的数值计算方法[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 芮筱亭;戎保;;多体系统传递矩阵法研究进展[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
3 龙威;赵彬;;精密空气静压导轨组件传动系统的设计与分析[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
4 彭丽媛;李晖;居鹤华;;崎岖地形环境中月球车的动力学建模与仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5 高峰;;调速型液力耦合器与变频调速装置在矿用带式输送机驱动系统中的选用[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年
6 王虹;;中国综合机械化掘进技术发展40年[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
7 迟媛;余嘉;蒋恩臣;;基于ADAMS的动力差速式转向机构的运动学仿真[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 毕海涛;孔霞;张绍明;周飞;;液粘离合器摩擦副研究进展[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
9 马东兴;岳林;;基于虚拟样机技术的四足机器人步态设计与仿真[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
10 王红岩;芮强;;虚拟样机技术在装甲装备研制与开发中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
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1 李鑫;基于CMAC的多驱动系统协调控制[D];合肥工业大学;2010年
2 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
3 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
4 王红云;单根多楔带附件驱动系统动态特性建模与仿真技术的研究[D];华南理工大学;2010年
5 甄晓霞;大跨径钢桥桥面铺装体系力学行为研究[D];华南理工大学;2010年
6 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
7 李媛萍;非线性粘弹性结构的动态行为及大跨空间网壳的减震控制研究[D];暨南大学;2010年
8 姚廷强;球轴承多体接触动力学研究[D];昆明理工大学;2009年
9 于海燕;织物仿真机理与集成化建模研究[D];东华大学;2011年
10 许增金;大型往复式压缩机轴系动力学特性研究[D];沈阳工业大学;2011年
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1 徐朋;金属带式液粘传动装置在带式输送机功率平衡中的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
2 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年
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4 姜波;挠性驱动盘疲劳试验台的研制[D];长春理工大学;2010年
5 王禹;双质量飞轮扭转疲劳试验台的研究[D];长春理工大学;2010年
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7 史永伟;轮式装载机驱动桥多体动力学仿真分析[D];浙江理工大学;2010年
8 胡宇龙;自由节曲线非圆齿轮引纬机构运动学反求设计与试验[D];浙江理工大学;2010年
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1 李哲峰;刘志刚;陈丹;李志浩;;电压电流混合模型的感应电机无速度传感器矢量控制[J];北京交通大学学报;2007年02期
2 李永华,毛君,黄洪钟;带式输送机动态设计的自动建模与仿真[J];重庆工学院学报;2003年02期
3 王瑜;;永磁装置中磁场力的计算[J];磁性材料及器件;2007年05期
4 宋伟刚,邓永胜,刘兴文;带式输送机避免共振设计的研究[J];东北大学学报;2002年03期
5 宋伟刚,邓永胜,郭立新;基于功率跟踪控制策略的带式输送机动态设计方法[J];东北大学学报;2002年09期
6 宋伟刚,邓永胜,郭立新;带式输送机停机动态过程的计算机仿真[J];东北大学学报;2002年10期
7 宋伟刚,邓永胜,彭兆行,王恩光;大型带式输送机起动过程的仿真[J];东北大学学报;1998年03期
8 孙守德;;带式输送机驱动装置的选择和比较[J];电气应用;2008年06期
9 徐静,阮毅,陈伯时;异步电机按定子磁场定向的转差频率控制[J];电机与控制学报;2003年01期
10 李光布;输送机非线性动力学的研究及其对动态性能的影响(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2004年01期
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1 刘小光;圆形基准孔Hy-Vo齿形链啮合设计及其传动性能研究[D];吉林大学;2011年
2 徐正国;电磁永磁混合悬浮磁悬浮模型车控制方案的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2005年
3 刘汉强;高性能Nd-Fe-B永磁材料的微结构与磁性能[D];山东大学;2005年
4 侯友夫;带式输送机动态特性及控制策略研究[D];中国矿业大学;2001年
5 薛云娜;双面啮合齿形链传动的啮合理论与应用研究[D];山东大学;2006年
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7 李春;新型Hy-Vo齿形链传动设计与动力学仿真研究[D];吉林大学;2008年
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9 董大仟;大型带式输送机动态特性研究及其应用[D];华北电力大学(北京);2008年
10 朴香兰;长距离平面转变带式输送机关键设计技术研究[D];吉林大学;2010年
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1 柏成成;钢丝绳芯输送带断裂仿真及有限元分析[D];华东理工大学;2011年
2 余玲;排斥式磁悬浮系统磁阵的设计与试验研究[D];西南大学;2011年
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4 赵娜;带式输送机的动态研究与仿真[D];太原理工大学;2002年
5 丁新平;磁悬浮列车悬浮控制系统研究[D];沈阳工业大学;2004年
6 尚欣;基于虚拟样机的带式输送机动态特性研究[D];西安科技大学;2004年
7 孙海阳;带式输送机自动张紧装置的动态分析及其仿真[D];太原理工大学;2005年
8 迟春燕;卷制螺旋滚子的机理及实验研究[D];吉林大学;2006年
9 王元元;带式输送机动力学分析模型若干问题的研究[D];东北大学;2006年
10 刘宏娟;矩形永磁体三维磁场空间分布研究[D];北京工业大学;2006年
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1 王文成;双节距变节距齿形输送链的啮合机理与试验研究[D];吉林大学;2014年
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1 林楠;钢丝绳芯输送带抗冲击特性仿真研究[D];华东理工大学;2013年
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1 蔡笃景;魏宸官;;滑差离合器摩擦片间油膜厚度的稳定性研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1990年02期
2 姚文莉,陈滨;考虑摩擦的平面多刚体系统的冲击问题[J];北京大学学报(自然科学版);2004年05期
3 李敏,诸德超;球杆碰撞问题的数值分析和实验研究[J];北京航空航天大学学报;2001年01期
4 张以都,张启先;液体粘性软启动装置的启动特性研究[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
5 魏宸官;一种新型的可控无级调速传动装置——液体粘性传动或油膜剪切离合器[J];北京工业学院学报;1985年03期
6 蔡笃景;魏宸官;;液体粘性传动的动态特性研究[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);1992年02期
7 高晓敏,张协平,吴凡,王天驰,陶俊方;摩擦片表面沟槽对离合器动态特性影响的研究[J];传动技术;2001年03期
8 花家寿 ,何维廉 ,黄宏成 ,黄刘琦 ,王志敏 ,杨征;液粘调速器的结构和理论分析[J];传动技术;2002年02期
9 杨征;MC系列液粘调速离合器在热轧水处理系统中的应用[J];传动技术;2002年03期
10 李永华,毛君,黄洪钟;带式输送机动态设计的自动建模与仿真[J];重庆工学院学报;2003年02期
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1 侯友夫;带式输送机动态特性及控制策略研究[D];中国矿业大学;2001年
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1 赵娜;带式输送机的动态研究与仿真[D];太原理工大学;2002年
2 许丹;带式输送机动态分析软件开发[D];辽宁工程技术大学;2004年
3 张才;变频调速三相异步电动机的起动与运行特性[D];哈尔滨理工大学;2004年
4 王洪军;通用带式输送机的计算机辅助设计系统[D];吉林大学;2005年
5 郑慧;井下带式输送机用变频调速技术的研究[D];山东科技大学;2005年
6 徐晓丹;液粘调速装置在泵类负载上的应用研究[D];山东科技大学;2005年
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3 刘春孝;王海燕;;长距离带式输送机托辊组间距的分级设计[J];矿业快报;2008年11期
4 韩吉垒;;带式输送机输送带跑偏的原因及预防措施[J];山东煤炭科技;2010年02期
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6 D.E.贝克利;修泽久;;长距离低摩擦带式输送机的研制[J];矿业工程;1992年10期
7 姚贵英;论万向节式托辊组的结构及性能缺陷[J];煤矿机械;2003年05期
8 宋伟刚,于野,战悦晖;圆管带式输送机的发展及其关键技术[J];水泥工程;2005年04期
9 李威;陈炯森;;托辊迷宫密封装置的防水性能分析及创新设计[J];煤矿机械;2007年09期
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4 韦梦呈;;电子皮带秤秤架型式与结构探讨[A];中国机械工程学会物料搬运专业学会第三届年会论文集[C];1988年
5 陆幼鲁;刘健;;带式输送机跑偏的原因与处理方法[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
6 张颜民;张跃明;;带有“坑”型缓冲机构的带式输送机装载处冲击载荷研究[A];中国的经济建设与21世纪的物料搬运技术——中国机械工程学会物料搬运分会第五届学术年会论文集[C];1996年
7 田晓明;韩刚;;常见的几种大倾角带式输送机[A];自主创新 实现物流工程的持续与科学发展——第八届物流工程学术年会论文集[C];2008年
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9 彭伟;孟文俊;;带式输送机综合试验系统设计[A];2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛——装备制造产业发展论坛论文集(下)[C];2009年
10 方原柏;;高精度计量皮带秤和贸易结算皮带秤[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
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1 姜堰;皮带运输机皮带跑偏的分析与处理[N];中国矿业报;2010年
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3 记者 王桂兰;盐山输送机械制造厂纠偏托辊市场信誉“三优”[N];中国建材报;2004年
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2 陈文海;基于虚拟样机技术的逆止托辊的分析研究与设计[D];山东科技大学;2011年
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