本文關(guān)鍵詞：連續(xù)熱鍍鋅線鋅鍋內(nèi)沉沒輥非線性振動研究

  更多相關(guān)文章： 沉沒輥 運動穩(wěn)定性 內(nèi)共振 叉式分岔 多尺度法

【摘要】：帶鋼連續(xù)熱鍍鋅線鋅鍋內(nèi)沉沒輥的振動不僅會影響鍍鋅板產(chǎn)品質(zhì)量,而且還會加速輥子兩端軸承磨損。本文基于非線性振動理論分析,研究了某連續(xù)熱鍍鋅線鋅鍋內(nèi)沉沒輥的振動機理,為制定抑制沉沒輥振動的策略提供理論參考。具體工作如下:首先,取4號熱張緊輥至校正輥段帶鋼、沉沒輥及其兩端軸套式滑動軸承組成的結(jié)構(gòu)作為研究對象。對沉沒輥進行受力和運動分析后,建立包含渦動和轉(zhuǎn)動振動的力學模型。利用D'Alembert(達朗伯)原理建立沉沒輥振動的非線性動力學方程。對系統(tǒng)的平衡態(tài)進行分析,得到系統(tǒng)相對于平衡態(tài)的動力學方程。其次,在不考慮外激勵情況下,利用Lyapunov穩(wěn)定性理論對沉沒輥運動穩(wěn)定性進行分析,得到穩(wěn)定性判據(jù),該判據(jù)可為生產(chǎn)中調(diào)節(jié)帶鋼初始張力和校正輥上推量以實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供參考。結(jié)合生產(chǎn)實際得到沉沒輥穩(wěn)定運行的帶鋼張力區(qū)間和校正輥上推量區(qū)間。分析工況參數(shù)對派生系統(tǒng)固有頻率的影響,發(fā)現(xiàn)隨著帶鋼初始張力、校正輥上推量和軸承處滑動摩擦系數(shù)等參數(shù)的變化,沉沒輥渦動為主導(dǎo)的和轉(zhuǎn)動振動為主導(dǎo)的固有頻率呈相反的變化趨勢。最后,建立沉沒輥在校正輥激勵作用下的非線性動力學方程,通過多尺度解法和Runge-Kutta法對其振動特性進行理論和數(shù)值分析,發(fā)現(xiàn):(1)當校正輥的激勵頻率接近沉沒輥的某階固有頻率且兩階固有頻率不呈2倍頻關(guān)系時,沉沒輥會發(fā)生線性耦合強迫共振。(2)當校正輥的激勵頻率接近沉沒輥的某階固有頻率且兩階固有頻率呈2倍頻關(guān)系時,沉沒輥會發(fā)生內(nèi)共振情形下的非線性耦合強迫共振;就該兩自由度系統(tǒng)而言,即使外激勵直接作用在某階模態(tài)上,另外一階模態(tài)也可能被激發(fā)出來;1:2內(nèi)共振條件下的強迫振動相較于線性系統(tǒng)有如下特點:1)系統(tǒng)兩階固有頻率接近兩倍關(guān)系,但比值一定時,兩個自由度的幅頻曲線在一階固有頻率附近均出現(xiàn)了一個反共振點,從而使幅頻曲線在線性共振區(qū)內(nèi)從一個峰變成了兩個峰,且隨固有頻率比值的增大,左右兩個峰呈現(xiàn)此消彼長的現(xiàn)象:左峰降,右峰長。2)在反共振點附近,系統(tǒng)具有三穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),即共存有三個穩(wěn)定的周期解。(3)當校正輥的激勵頻率接近沉沒輥的某階固有頻率的兩倍且兩階固有頻率呈2倍關(guān)系時,沉沒輥會發(fā)生內(nèi)共振情形下的主參數(shù)共振。隨著激勵幅值的增加,主參數(shù)共振的平凡解通過叉式分岔失去穩(wěn)定性,并產(chǎn)生非平凡解;增加系統(tǒng)阻尼不僅可以提高叉式分岔所需外激勵閾值,還可以減小沉沒輥振動幅值;由于平方項的存在,沉沒輥參數(shù)振動正、負幅值關(guān)于平衡位置會出現(xiàn)偏離現(xiàn)象;在實際生產(chǎn)過程中,可通過調(diào)節(jié)帶鋼張力和校正輥上推量,改善滑動軸承的摩擦特性來避開內(nèi)共振。
【關(guān)鍵詞】：沉沒輥 運動穩(wěn)定性 內(nèi)共振 叉式分岔 多尺度法
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG173;TH113.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 滑動軸承干摩擦動力學研究9-10
• 1.2.2 轉(zhuǎn)子動力學研究10-11
• 1.2.3 平方非線性系統(tǒng)的參數(shù)與強迫振動研究11-12
• 1.2.4 熱鍍鋅線鋅鍋內(nèi)輥子及軸承的研究12-13
• 1.3 本文的主要研究工作13-14
• 第2章 鋅鍋內(nèi)沉沒輥動力學建模14-28
• 2.1 引言14
• 2.2 沉沒輥結(jié)構(gòu)模型14-15
• 2.3 軸承的簡化15-16
• 2.4 沉沒輥力學建模16-24
• 2.4.1 忽略沉沒輥柔性的依據(jù)16-17
• 2.4.2 沉沒輥軸承的摩擦與潤滑狀態(tài)分析17-18
• 2.4.3 沉沒輥的受力分析18-19
• 2.4.4 沉沒輥的運動分析19
• 2.4.5 沉沒輥的力學模型19-20
• 2.4.6 帶鋼縱向彈性變形量的計算20-23
• 2.4.7 帶鋼張力分析23-24
• 2.4.8 摩擦力模型24
• 2.5 沉沒輥數(shù)學建模24-26
• 2.5.1 達朗伯原理24-25
• 2.5.2 沉沒輥動力學方程25-26
• 2.6 系統(tǒng)的平衡態(tài)和相對于平衡態(tài)的動力學方程26-27
• 2.6.1 系統(tǒng)的平衡態(tài)方程26-27
• 2.6.2 系統(tǒng)相對于平衡態(tài)的非線性動力學方程27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第3章 沉沒輥運動穩(wěn)定性分析28-37
• 3.1 引言28
• 3.2 李雅普諾夫運動穩(wěn)定性理論及一次近似原理28
• 3.3 運動穩(wěn)定性分析28-31
• 3.4 派生系統(tǒng)的固有頻率31-33
• 3.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性算例分析33-36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第4章 校正輥激勵作用下沉沒輥非線性振動分析37-56
• 4.1 引言37
• 4.2 校正輥激勵作用下沉沒輥非線性動力學方程37-38
• 4.3 一階多尺度近似38-51
• 4.3.1 強迫共振分析39-47
• 4.3.2 1:2 內(nèi)共振條件下主參數(shù)共振分析47-51
• 4.4 數(shù)值分析51-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第5章 結(jié)論與展望56-58
• 5.1 結(jié)論56-57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻58-61
• 在學研究成果61-62
• 致謝62

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1 高敏樹;三線擺的非線性振動[J];四川輕化工學院學報;1999年02期

2 王益軒;卷繞錠子系統(tǒng)的非線性振動特性[J];西安聯(lián)合大學學報;2000年04期

3 劉成俊;周雄;譚逢友;何高法;;機械振動與數(shù)學的關(guān)系初探[J];重慶科技學院學報;2006年04期

4 岑敏銳;;一種質(zhì)點和剛體組合的非線性振動分析[J];武漢工程大學學報;2007年01期

5 丁雪興;靜載荷下變厚度圓板的非線性振動[J];教學研究;1997年02期

6 陳樂平;吳榮興;;一類有正阻尼的強非線性振動問題的解析解[J];浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學院學報;2009年04期

7 ;國際學術(shù)交流簡訊[J];東北工學院學報;1981年02期

8 李娜;趙鳳群;王苗苗;;非保守簡支梁的非線性振動與混沌現(xiàn)象[J];陜西科技大學學報(自然科學版);2011年06期

9 戚作濤;電子的非線性振動[J];四川輕化工學院學報;1999年03期

10 陳漢軍;黃東衛(wèi);高琴;;一類弱非線性振動問題的算法研究[J];天津工業(yè)大學學報;2005年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 聞邦椿;;非線性振動的工程應(yīng)用[A];第十一屆全國非線性振動學術(shù)會議暨第八屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議論文集[C];2007年

2 聞邦椿;;“工程非線性振動”的研究的若干進展及展望[A];第八屆全國動力學與控制學術(shù)會議論文集[C];2008年

3 張偉;張紅星;劉彥琦;;傳動帶非線性振動實驗研究[A];第十一屆全國非線性振動學術(shù)會議暨第八屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議論文集[C];2007年

4 李安軍;邢桂菊;周麗雯;;換熱器直管非線性振動及運動穩(wěn)定性分析[A];第十一屆全國非線性振動學術(shù)會議暨第八屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議論文集[C];2007年

5 李安軍;邢桂菊;周麗雯;;換熱器直管非線性振動及運動穩(wěn)定性分析[A];第十一屆全國非線性振動學術(shù)會議暨第八屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

6 張偉;張紅星;劉彥琦;;傳動帶非線性振動實驗研究[A];第十一屆全國非線性振動學術(shù)會議暨第八屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

7 孫麟;張偉;曹東興;姚明輝;;可變形機翼非線性振動的理論研究[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

8 趙永剛;王新志;丁雪興;蘇培仁;;靜載作用下彈性地基圓薄板的小阻尼非線性振動[A];數(shù)學·物理·力學·高新技術(shù)研究進展——2000（8）卷——中國數(shù)學力學物理學高新技術(shù)交叉研究會第8屆學術(shù)研討會論文集[C];2000年

9 王新志;洪小波;劉宏明;;正交各向異性圓板非線性振動[A];數(shù)學·物理·力學·高新技術(shù)研究進展（一九九六·第六期）——中國數(shù)學力學物理學高新技術(shù)交叉研究會第6屆學術(shù)研討會論文集[C];1996年

10 杜國君;曹益;張秀禮;;初撓度對夾層圓板非線性振動特性的影響[A];第十一屆全國非線性振動學術(shù)會議暨第八屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 胡宏偉;在自主創(chuàng)新的征途上馳騁[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2006年

2 本報特約記者　 胡宏偉;愿借好風上青云[N];大眾科技報;2006年

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1 張海龍;新型磁流變懸架非線性振動控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京師范大學;2016年

2 劉燦昌;梁結(jié)構(gòu)非線性振動的最優(yōu)化控制研究[D];南京航空航天大學;2013年

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4 周俊;梁板撓曲與非線性振動分析的自適定小波方法[D];蘭州大學;2006年

5 呂樂豐;軸向行進弦及索的非線性振動和穩(wěn)定性分析[D];大連理工大學;2010年

6 李鵬松;求解大振幅非線性振動問題的若干解析逼近方法[D];吉林大學;2004年

7 杜國君;圓薄板和夾層圓板非線性振動研究[D];燕山大學;2004年

8 趙燕萍;考慮滯遲力兩自由度系統(tǒng)和流固耦合特性的非線性振動及其不穩(wěn)定性研究[D];太原理工大學;2015年

9 王威;汽車整車與轉(zhuǎn)向系非線性動力學特性及控制仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

10 黃建亮;軸向運動體系的非線性振動研究[D];中山大學;2004年

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1 孟佳佳;電機油膜力、電磁力激發(fā)非線性振動研究[D];河北聯(lián)合大學;2014年

2 劉建梅;航天器多約束耦合線纜非線性振動行為分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

3 孫建華;變厚齒輪傳動系統(tǒng)非線性振動特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

4 劉志偉;碳納米管和梁受電壓激勵非線性動力學研究[D];華北理工大學;2015年

5 王甲;索—梁結(jié)構(gòu)非線性動力學分析[D];西安電子科技大學;2014年

6 李凱;撲翼飛行器撲翼的非線性振動特性探索[D];東北大學;2013年

7 俞方貴;起落架結(jié)構(gòu)的非線性振動及振動的主動控制[D];南昌航空大學;2016年

8 林垠;基于非線性振動聲學調(diào)制的結(jié)構(gòu)損傷程度評估研究[D];中國科學技術(shù)大學;2016年

9 盧增靜;連續(xù)熱鍍鋅線鋅鍋內(nèi)沉沒輥非線性振動研究[D];安徽工業(yè)大學;2016年

10 萬浩川;復(fù)規(guī)范形理論在多自由度強非線性振動中的應(yīng)用[D];天津大學;2007年

，

本文編號：986168