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柔性耦合隔振系统功率流传递特性研究

王敏  
【摘要】:从能量的观点研究柔性耦合隔振系统的动态特性是振动噪声控制领域具有实际工程意义的研究方向,是振动工程界当前的热点研究问题。本学位论文结合国家自然科学基金项目“工程中大型类梁复杂结构振动控制的智能体系研究”(No. 50275085)和“柔性基础上复杂机械系统动态特性的最优控制”(No. 59575023),以振动功率流为评价指标,重点对斜置隔振系统的功率流传递特性进行了深入的研究。本文的主要研究内容如下: 对复杂隔振系统功率流传递的一般特性进行了系统的研究,阐述了振动功率流的基本原理,并分别给出了单点简谐激励和多点简谐激励时的振动功率流表达式,阐述了隔振设计的一般思想。 建立了斜置隔振系统的动力学模型,然后应用导纳矩阵法和子结构分析法对此斜置隔振系统进行了动力学分析,得出了各子系统的导纳矩阵和各联接点处的力和速度表达式,然后得出了传递到系统和基础的功率流表达式,并进行了数值分析,得出了隔振器倾斜角度、隔振器刚度、隔振器阻尼、基础刚度和基础阻尼对输入到基础和机器的功率流影响规律。 概括了系统仿真的意义及用途,建立了路面的路面谱模型,认为汽车的路面速度输入是理想的有限带宽白噪声,白噪声的平均功率与车速和路面的不平度系数有关系,并用SIMULINK软件包对C级路面进行了模拟,给出了时域曲线图;建立了二自由度汽车悬架的数学模型,利用MATLAB软件的SIMULINK软件包对其建立了仿真模型,得出了悬架的频率响应函数曲线,作出了车身的振动加速度曲线,为以后应用SIMULINK建立更复杂的悬架模型进行研究奠定了基础。 建立了刚性机器—柔性基础耦合隔振系统的功率流传递测试试验台,介绍了振动功率流测试的基本原理,进行了功率流传递的实验研究,得到了传递到基础的功率流曲线,并与理论计算得到的曲线进行了比较,二者基本吻合。同时分析了引起本实验误差的一些主要因素,并为以后提高实验精度提出了一些切实可行的方法。


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