横扭耦合振动论文-陶健

横扭耦合振动论文-陶健

导读:本文包含了横扭耦合振动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:弯扭耦合,弯振,压电俘能器,双梁结构

横扭耦合振动论文文献综述

陶健[1](2019)在《弯扭耦合振动模式压电俘能器的仿真与实验》一文中研究指出随着集成电路技术和微机电系统技术的飞速发展,如何将环境中的振动能量转化为电能已经引起了研究者们的关注。而压电俘能器因为有着不需要额外的外置电源,结构上容易微型化,整体输出功率密度大,输出电压高,结构简单等优点,被人们广泛研究。现有的研究主要还是对弯振类型压电俘能器进行研究,但是弯振类压电俘能器俘频范围通常固定在一个频率较低且频宽较小的范围内,而有报告显示引入扭转运动,会使得系统的二阶模态频率大幅度降低,变相达到拓宽俘频范围的目的,因此,对于弯扭耦合振动模式压电俘能器的研究是有价值的。其次,有研究表明在弯振类型的压电俘能器中,使用宽度分割法,将单梁结构变为双梁结构,能增大系统的输出电压,但是宽度分割法在弯扭耦合振动模式压电俘能器中的应用还少有研究。综上所述,对于悬臂单梁结构和改进后的双梁结构弯扭耦合振动模式压电俘能器的研究是价值的。本文的主要工作如下所示。(1)选用具有较高d_(31)系数的PZT-5H压电材料作为压电振子,设计并制作了横梁不对称分布型和质量块不对称分布型两种悬臂单梁结构弯扭压电俘能器,以及悬臂双梁结构弯扭压电悬臂俘能器。完成了压电俘能器件的制备,完成了实验测试系统的搭建。(2)利用ANSYS有限元软件对横梁不对称分布型和质量块不对称分布型两种悬臂单梁结构弯扭压电俘能器进行结构参数优化。横梁不对称分布型弯扭压电俘能器优化结果为:m*=1,L_1=27 mm,L_2=22 mm;质量块不对称分布型弯扭压电俘能器优化结果为:L_1=L_2=22 mm,m*=4。在仿真软件中对比了悬臂单梁弯扭结构和弯振结构俘能器的应变云图,分析了末端质量块位移的变化。通过搭建好的实验系统测试和仿真软件建模,分析了系统在不同负载下的输出电压和输出功率随频率变化的规律。对比了弯扭结构和弯振结构俘能器的前两阶的模态频率,两种悬臂单梁弯扭结构分别提高了俘能系统117%和171%的频带宽度。(3)利用ANSYS有限元软件对悬臂双梁结构弯扭压电俘能器进行结构参数优化,优化结果为:横梁间距d=6 mm,质量块比值m*=9。有限元分析了悬臂双梁结构弯扭压电俘能器的器件几何参数对系统输出性能的影响。通过实验系统测试和仿真建模分析,对比了悬臂双梁结构和悬臂单梁结构俘能器的输出电压。负载电阻R为100 KΩ时,相比单梁系统,双梁系统一阶模态下输出电压增大了23.6%,二阶模态下输出电压增大了13.1%。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-05-31)

李传桥[2](2019)在《船舶桨-轴系统模态及弯扭耦合振动特性研究》一文中研究指出船舶的螺旋桨与推进轴系是船舶运行的动力核心,桨-轴系统的动态特性影响着船舶的运行状态。目前,船舶桨-轴系统在运转过程中常常会出现异常振动和噪声,异常振动会影响系统运转的稳定性,噪声的出现也威胁着水下航行器的隐蔽性和安全性。因此,本课题研究船舶桨-轴系统的模态与桨-轴系统在螺旋桨质量偏心作用下系统的弯扭耦合振动特性,分析系统中响应特性与外激励力频率和系统参数之间的关系,探究减小系统异常振动的方法,对提高船舶桨-轴系统的稳定性提供理论基础和方法。本文开展了下面几个方面的研究:(1)介绍了有限元建模方法,对船舶桨-轴系统的按照结构类型进行了单元划分并给出了每个单元的建模方法,将各个单元进行组合得到桨-轴系统的总体动力学方程,为系统模态分析和弯扭耦合振动特性分析提供了建模依据。(2)介绍了基于ANSYS软件平台进行模态分析的方法,经模态分析求得了自由状态下的船舶桨-轴系统模型固有频率和模态振型,同时基于MATLAB软件分析平台分析求解得到自由状态下该模型的各阶固有频率,并将MATLAB中的分析结果与ANSYS中的分析结果进行对比分析,验证MATLAB建模方法的正确性,为系统的弯扭耦合振动特性分析提供正确的建模方法。(3)以船舶桨-轴系统的缩比模型为研究对象进行模态试验,求得缩比模型自由状态下的固有频率与模态振型,再推导出实际模型的固有频率与模态振型,进行实际模型与有限元模型的模态相关性分析,验证MATLAB中有限元模型的正确性,为桨-轴系统弯扭耦合振动特性分析提供正确的模型。(4)考虑螺旋桨偏心质量的影响,建立船舶桨轴系统弯扭耦合动力学模型,运用newmark-β法,对船舶桨-轴系统弯扭耦合振动响应特性进行数值分析,研究桨-轴系统仅在螺旋桨质量偏心作用下,系统旋转频率对弯曲振动和扭转振动的影响规律;研究桨-轴系统在转动频率一定时,外激励力对系统弯扭耦合振动的影响;研究桨-轴系统在外激励力作用下,系统旋转频率对弯扭耦合振动的影响。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)

张天程,曹树谦,李利青,郭虎伦[3](2019)在《碰摩双转子系统弯扭耦合振动分析与实验》一文中研究指出针对航空发动机双转子系统,利用拉格朗日方程建立了含碰摩力的弯扭耦合动力学方程,采用龙格-库塔法进行数值计算,结合瀑布图、频谱图、分岔图、庞加莱截面图、幅频曲线分析了弯曲振动和扭转振动的频谱特征和分岔特性;利用增量式编码器对转子实验台进行了扭转振动测量,验证了数值计算得到的频率特征。研究结果表明:弯扭振动具有相似的特征频率,包括倍频、分数倍频、工作频率与倍频/分数倍频的组合频率,但扭转振动的特征频率更加明显;两者还具有相似的分岔过程和相同的分岔点,在每个分岔点处都存在幅值跳跃现象。(本文来源于《航空动力学报》期刊2019年03期)

顾家翊[4](2019)在《碰摩故障下转子弯扭耦合振动特性分析》一文中研究指出转子的碰摩是一种常见的故障,碰摩可能引起轴的扭转振动和弯扭耦合振动,弯扭耦合振动有可能导致振动响应产生分岔、混沌甚至失稳。因此对碰摩转子的弯扭耦合振动进行研究,可以为转子碰磨弯扭耦合振动分析和故障诊断提供理论指导与应用参考。本文针对转子碰摩引起的弯扭耦合振动动力特性进行了研究,主要研究内容及成果如下:(1)基于梁单元节点五自由度模型,推导了碰摩转子弯扭耦合振动的梁单元节点运动微分方程;利用节点运动微分方程建立了转子碰摩及弯扭耦合振动的动力学分析模型,阐述了转子弯扭耦合振动的机理及物理意义;(2)通过数值积分的方法,对偏置单盘转子不同参数影响下的碰摩引起的弯曲、扭转振动的响应的动力特性进行了求解与相互影响分析,研究结果表明:转子的弯曲振动对扭转振动的幅值影响比扭转振动对弯曲振动的影响更加明显,一旦发生碰摩,即使碰摩很快消失,扭转振动也将持续较长的一段时间;(3)相对于弯曲振动,扭转振动由于阻尼更小,在转子产生断续摩擦力激励下,扭转振动幅值变化杂乱而无规律,会出现类似转子横向混沌振动现象;(4)提出了全周碰摩下转子失稳的预警方法,以花瓣状轴心轨迹的内外圆直径比作为判定依据,内外圆直径比值越小,则越容易发生失稳;仿真结果表明:全周碰摩的弯曲振动频谱会出现一个略高于基频的频谱成分,可作为判断转子是否发生碰摩的特征之一;(5)利用简单转子模型,开展了单点碰摩的验证试验研究,结果表明:轴心轨迹的试验结果与理论计算结果特性和趋势一致,验证了理论模型和数值仿真的准确性;(6)改进设计了一套用于验证转子碰摩和弯扭耦合振动的试验方案,该方案利用弯曲与扭转振动(光栅)测试系统获得弯扭耦合振动特性。论文对碰磨引起的弯扭耦合振动进行理论分析与试验研究,研究结果为转子碰磨弯扭耦合振动提供了理论与特征分析参考,对转子碰磨故障诊断具有实际参考意义。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)

曾家谦[5](2019)在《变摩擦力下板带轧机垂扭耦合振动控制技术》一文中研究指出当前对板带轧机垂扭耦合振动的控制过程未考虑变摩擦力的影响,无法对振动特性进行准确分析,导致控制效果不理想;提出一种变摩擦力下基于振动摩擦模型的板带轧机垂扭耦合振动控制技术;将垂扭耦合振动参数作为输入向量,理想状态下变摩擦力作为输出向量,确定垂扭耦合振动参数;采用遗传算法对已确定的最优垂扭耦合振动参数进行辨识,构建振动摩擦模型,完成对垂扭耦合振动特性的准确分析,解决控制过程中的变摩擦力影响问题;利用振动摩擦模型对系统位移响应和频域响应振动特性进行控制,实现板带轧机垂扭耦合振动的控制;与传统控制技术进行对比,得出实验结果,所提控制技术控制精度可达98%,能够减小控制过程的变摩擦影响,可对振动特性进行准确分析,大大提高了控制精度。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2019年02期)

刘治翔,谢春雪,毛君,谢苗[6](2019)在《物料装载工况刮板输送机纵扭耦合振动分析》一文中研究指出为提高刮板输送运行可靠性,研究了刮板输送机纵向与扭摆耦合振动特性。基于Voigt模型和逐点张力法建立刮板链条体系的扭摆振动分析模型,研究货载激励作用下激励作用点前后方有无物料的刮板链条体系扭摆振动特性。以求解可靠性和精度为前提,研究物料装载工况的扭摆振动影响区域和衰减特性,确定沿线不同区段扭摆振动单元的刮板最大数量,构建扭摆振动缩略模型。建立刮板链条体系的纵向与扭摆耦合振动力学模型,研究货载激励作用下刮板链条体系纵向与扭摆振动特性。理论和实验研究表明:物料装载工况下,货载激励引起激励施加处最大值为119.5%的刮板速度波动和78.6%的张力波动;在货载激励单元区段内两根链条的张力差最大为8.6%,并且初始时刻无物料情况下,货载激励引起的扭摆振动更明显。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2019年01期)

沈轻舟,车驰东[7](2018)在《基于波分析法的L型结构弯-扭耦合振动研究》一文中研究指出利用波分析法研究了L型转角结构中弯曲波-扭转波的耦合传递规律。在前人研究基础上,提出了新的无量纲系数,将转角平衡方程无量纲化,推导出弯曲波和扭转波在半无限长L型转角处的透射及反射系数,并将该结果应用到有限长转角结构的弯扭耦合振动计算中。通过数值计算分析了弯曲波和扭转波入射条件下转角处结构声能量透射和反射关系,计算表明随着频率上升,总透射能量呈上升趋势,波形转换能量占总能量之比也随之上升。对一L型结构进行了振动测试,并将测试结果与数值计算进行比较,验证了无限结构的透射和反射系数可用于计算有限结构的耦合振动。该研究的结果对船舶声学设计具有指导作用。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年24期)

王逸龙,曹登庆,杨洋,张立伟[8](2018)在《新型阻尼环对转子-齿轮传动系统弯扭耦合振动的减振研究》一文中研究指出结合动力减振器与干摩擦减振器的工作原理,以研究减振为主要目的,设计了一种新型的阻尼环。以某航空发动机转子实验台为研究对象,基于集中参数法建立了带阻尼环的转子-齿轮传动系统的弯扭耦合动力学模型。采用Runge-Kutta法数值求解系统的振动方程,并分析其在工作频率范围内的动力学响应。在此基础上,进一步分析阻尼环的安装刚度、安装阻尼、摩擦力等参数对系统振动响应的影响规律。计算结果表明:与传统阻尼环相比,新型阻尼环对转子-齿轮传动系统在高频范围内的弯扭耦合振动影响较明显;在一定的范围内增大阻尼环的结构参数,将对系统在高频范围内起到明显的减振效果,包括:转子的弯曲振动和齿轮的扭转振动;阻尼环的结构优化设计对转子-齿轮传动系统的减振效果起到重要的作用。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年22期)

许小伟,王红霞,严运兵,王维强[9](2018)在《车用发电机定子绕组匝间短路故障下转子弯扭耦合振动特性分析》一文中研究指出运用数值积分法,在建立发电机转子系统弯扭耦合振动模型基础上,考虑定子绕组匝间短路故障时发电机转子弯曲及扭转电磁刚度的影响,对不同程度匝间短路故障下转子的弯曲及扭转振动特性进行分析。结果表明,发电机定子匝间短路故障不仅会使转子弯曲和扭转振动加强,还会增加转子弯振和扭振中的倍频及高倍频成分;随短路程度加大,弯振的1、3、5等奇数次倍频振动量与扭振的2、4等偶数次倍频振动量逐渐增加,且弯振中1倍频振动量最大,扭振中2倍频振动量变化最为显着。(本文来源于《武汉科技大学学报》期刊2018年06期)

刘文彦[10](2018)在《HC六辊冷轧机垂扭耦合振动分析》一文中研究指出轧机系统异常耦合振动是影响轧件质量的重要因素。通过对某钢厂2180型六辊冷轧机的现场测试及分析发现工作辊的异常振动会传递到主传动系统中,造成齿轮箱等部件的故障,万向接轴并未有效隔断振动的传递。根据实际参数建立了包含主传动系统扭转振动和工作辊垂直振动的轧机耦合振动数学模型,并求解了模型的响应特性。同时,通过仿真分析发现了轧机垂扭耦合振动的真实性。定量分析发现系统发生耦合振动时工作辊扭转角及振动位移变化相对较大,扭转振动对垂直振动的影响较为明显。此方法为抑制轧机系统振动、减少设备故障提供了理论依据。(本文来源于《锻压技术》期刊2018年03期)

横扭耦合振动论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

船舶的螺旋桨与推进轴系是船舶运行的动力核心,桨-轴系统的动态特性影响着船舶的运行状态。目前,船舶桨-轴系统在运转过程中常常会出现异常振动和噪声,异常振动会影响系统运转的稳定性,噪声的出现也威胁着水下航行器的隐蔽性和安全性。因此,本课题研究船舶桨-轴系统的模态与桨-轴系统在螺旋桨质量偏心作用下系统的弯扭耦合振动特性,分析系统中响应特性与外激励力频率和系统参数之间的关系,探究减小系统异常振动的方法,对提高船舶桨-轴系统的稳定性提供理论基础和方法。本文开展了下面几个方面的研究:(1)介绍了有限元建模方法,对船舶桨-轴系统的按照结构类型进行了单元划分并给出了每个单元的建模方法,将各个单元进行组合得到桨-轴系统的总体动力学方程,为系统模态分析和弯扭耦合振动特性分析提供了建模依据。(2)介绍了基于ANSYS软件平台进行模态分析的方法,经模态分析求得了自由状态下的船舶桨-轴系统模型固有频率和模态振型,同时基于MATLAB软件分析平台分析求解得到自由状态下该模型的各阶固有频率,并将MATLAB中的分析结果与ANSYS中的分析结果进行对比分析,验证MATLAB建模方法的正确性,为系统的弯扭耦合振动特性分析提供正确的建模方法。(3)以船舶桨-轴系统的缩比模型为研究对象进行模态试验,求得缩比模型自由状态下的固有频率与模态振型,再推导出实际模型的固有频率与模态振型,进行实际模型与有限元模型的模态相关性分析,验证MATLAB中有限元模型的正确性,为桨-轴系统弯扭耦合振动特性分析提供正确的模型。(4)考虑螺旋桨偏心质量的影响,建立船舶桨轴系统弯扭耦合动力学模型,运用newmark-β法,对船舶桨-轴系统弯扭耦合振动响应特性进行数值分析,研究桨-轴系统仅在螺旋桨质量偏心作用下,系统旋转频率对弯曲振动和扭转振动的影响规律;研究桨-轴系统在转动频率一定时,外激励力对系统弯扭耦合振动的影响;研究桨-轴系统在外激励力作用下,系统旋转频率对弯扭耦合振动的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

横扭耦合振动论文参考文献

[1].陶健.弯扭耦合振动模式压电俘能器的仿真与实验[D].湘潭大学.2019

[2].李传桥.船舶桨-轴系统模态及弯扭耦合振动特性研究[D].中国矿业大学.2019

[3].张天程,曹树谦,李利青,郭虎伦.碰摩双转子系统弯扭耦合振动分析与实验[J].航空动力学报.2019

[4].顾家翊.碰摩故障下转子弯扭耦合振动特性分析[D].南京航空航天大学.2019

[5].曾家谦.变摩擦力下板带轧机垂扭耦合振动控制技术[J].计算机测量与控制.2019

[6].刘治翔,谢春雪,毛君,谢苗.物料装载工况刮板输送机纵扭耦合振动分析[J].振动.测试与诊断.2019

[7].沈轻舟,车驰东.基于波分析法的L型结构弯-扭耦合振动研究[J].振动与冲击.2018

[8].王逸龙,曹登庆,杨洋,张立伟.新型阻尼环对转子-齿轮传动系统弯扭耦合振动的减振研究[J].振动与冲击.2018

[9].许小伟,王红霞,严运兵,王维强.车用发电机定子绕组匝间短路故障下转子弯扭耦合振动特性分析[J].武汉科技大学学报.2018

[10].刘文彦.HC六辊冷轧机垂扭耦合振动分析[J].锻压技术.2018

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