含阻尼合金构件弹性机构动力学建模理论、非线性数值方法及其工程应用

摘要

随着现代机械工业的发展，高速轻量化设计在工程中已被广泛应用，随之而来的机构弹性振动，疲劳破坏时有发生。如何简单可靠地消除和抑制机械系统的有害振动，提高其精度和寿命是机械科学领域一个重要的理论和实践问题，因此考虑阻尼的弹性连杆机构建模理论与分析方法是目前一个需要迫切研究的领域。结晶器四偏心式振动机构是大型连铸机上广泛采用的一种振动装置，随着拉速的提高，其弹性振动效应非常明显，对其复杂弹性动力学性能进行深入研究是合理设计该系统的基础。本文的主要研究工作及结论如下：从材料应力应变本构关系出发，导出了滞变阻尼模型、复阻尼模型、非线性阻尼模型、粘弹性阻尼模型下的有限单元分析模型，进而给出了含阻尼合金构件弹性连杆机构系统动力学模型。讨论了运用复阻尼理论时应遵循的对偶原则，分析了含复阻尼系统运动方程数值解的稳定性。针对阻尼合金夹层梁提出了一种2节点10自由度梁单元模型，给出了该单元运动微分方程。

目录

1 绪论

2 含阻尼合金构件弹性连杆机构建模

3 含阻尼合金夹层梁弹性连杆机构建模

4 非线性振动方程隐式解及其数值方法

5 数值方法的收敛性、误差和稳定性

6 实验研究

7 结晶器振动机构弹性动力学分析模型

8 结晶器振动机构弹性振动仿真计算结果分析

9 影响结晶器振动机构分频共振的因素

10 全文工作总结

参考文献

论文、科研及获奖

致谢