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基于Web多分支扭转振动系统动力学性能的研究与开发

庾应文  
【摘要】:在旋转机械系统中,轴系扭转振动是一种普遍存在的动力学物理现象,如不加以重视,会造成重大经济损失。轴系扭振轻则会引起旋转机械产生噪声,重则会导致轴的断裂,对旋转机械系统的运行安全和性能产生严重影响。另一方面,随着旋转机械系统向超高速、轻型、大功率方向发展,其配套式样也越来越多,其轴系结构正变得越来越复杂,从而使轴系扭振问题日趋严重。然而,引起旋转机械系统产生轴系扭振的一个重要原因在于不恰当的设计造成轴系固有频率接近系统的工作转速。因此如何选择适当的轴系扭振分析模型,如何选用高精度、高效率的数值计算方法,如何编制使用方便便于维护的程序进行扭转振动的计算便成为本文的主要研究目的。 本论文讨论了目前国内外在轴系扭转振动计算中所应用的诸多方法,并对这些方法的使用过程作了简单的论述,比较了各自的优缺点。在此基础上,选取集中质量法、霍尔茨(Holzer)法作为论文研究的理论基础。通过对轴系扭振计算的霍尔茨(Holzer)法进行详细、全面的研究后,组合出了一套比较符合实际情况同时具有计算方法相对简单、物理意义明确的轴系扭转振动的通用动力学分析模型与计算方法。并在此基础上,开发了基于Web扭转振动分析软件,使得轴系扭转振动分析的深厚知识向网络化、产业化推进,大大方便了用户使用这些知识进行轴系扭转振动计算,从而提高计算效率。在软件的构建方面,本文采用了动态Web技术中的IIS+ASP的架构技术和三层的B/S结构开发模式,这种的构建模式使分析软件更具有开放性、生命周期更长、更易于应用的扩充和软件的升级维护。由于软件是基于通用的动力学分析模型而开发的,因而软件具有通用性,它可以解决单支、多分支、多分支多节点结构类型的无阻尼自由扭转振动、有阻尼自由扭转振动、无阻尼强迫扭转振动、有阻尼强迫扭转振动等计算问题。在程序化这些振动问题的计算方法方面,本文利用Visual Basic 6.0编制了十二个的ActiveX DLL组件来实现这些计算方法,由于DLL组件有计算速度快的特点,因而能保证程序的计算效率,同时由于这些组件是采用面向对象方法进行设计的,因而利于程序的维护和功能的扩充,也便于被其它的应用程序调用,大大提高了设计效率。分析软件经过较多的实例验证,表明它使用的计算方法正确,方法稳


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