湖北汽車工業(yè)學(xué)院
Hubei Automotive Industries Institute
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告
題目: 基于BBM的懸臂粱振形及主動減振技術(shù)分析
班號 T843-2 專業(yè) 車輛工程 學(xué)號 24
學(xué)生姓名 李茹 指導(dǎo)教師 樊繼東
在工程力學(xué)受力分析中,以彎曲變形為主的桿件習(xí)慣上稱為梁。常見的梁有簡支梁、外伸梁和懸臂梁。懸臂梁是一種比較典型的簡化模型,這種梁的一端為不產(chǎn)生軸向、垂直位移和轉(zhuǎn)動的固定支座,另一端為_端。當(dāng)懸臂梁受到外界激振力時,會產(chǎn)生振動,然而,大部分工程機(jī)械機(jī)構(gòu)中是不希望振動的。比如,振動可能會導(dǎo)致主軸轉(zhuǎn)動機(jī)床的加工精度下降;可能會加劇零件的疲勞和磨損從而縮短機(jī)器的使用壽命;可能會消耗能量,降低了機(jī)械效率等。
一、課題來源:
課題《基于BBM的懸臂梁振形及主動減震技術(shù)分析》課題來源教學(xué)科研。
二、國內(nèi)外現(xiàn)狀:
1、理論方面的研究:
在國內(nèi),
……(新文秘網(wǎng)http://jey722.cn省略663字,正式會員可完整閱讀)……
采取措施。
圖1整車車架模擬圖
如圖1所示,汽車整車車架可以簡化地看出由四組彈簧支撐的一個模型,如果我們再簡化一下,可以只分析前輪或者后輪,那就是由兩個垂直活動支撐的梁結(jié)構(gòu)。如果假設(shè)左右兩側(cè)彈簧剛度一樣,那么兩側(cè)的減振效果也應(yīng)該一樣。于是,我們可以再簡化下模型,即可以看作懸臂梁,一端固定,另外一端_(附加了減振器)。因此,研究懸臂梁的減振技術(shù)不管是對于研究工程機(jī)械振動,還是研究汽車振動都是很有意義的。
四、方案論證
1、試驗(yàn)裝置組成和工作原理:
圖2試驗(yàn)裝置
如圖2所示,主振系為多_度的懸臂梁,其長度可以通過調(diào)整活動支座的位置進(jìn)行任意調(diào)節(jié),沖擊消振器(減振器)固定于梁的左端激振點(diǎn)。激振器對系統(tǒng)激振,通過采集分析系統(tǒng)分析,最后觀察試驗(yàn)結(jié)果,然后對減振器的減振性能進(jìn)行
總結(jié)分析。
2、基于Ansys的懸臂梁有限元模態(tài)分析:
模態(tài)分析用于振動測量和結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析,可測得比較精確的固有頻率、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼等,可以為避開這些頻率或極大限度地減小這些頻率的激勵實(shí)現(xiàn)減振的目的。同時也可以作為檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果是否正確的一個依據(jù)。
Beam3單元是一種可承受拉、壓、彎曲作用的單軸單元。單元的每個節(jié)點(diǎn)有3個_度,即沿*,y方向的線位移以及繞z軸的角位移,所以懸臂梁單元類型選用beam3單元。建模過程:前處理(定義實(shí)常數(shù)、單元類型、分析類型等)>實(shí)體建模(先建立1,2兩個點(diǎn),然后由點(diǎn)生成線,在設(shè)置懸臂梁截面尺寸)>單元網(wǎng)格劃分>施加約束(節(jié)點(diǎn)1處約束為固定端,節(jié)點(diǎn)2處_端)>求解并查看結(jié)果。
3、基于Ansys模態(tài)分析得到的固有頻率,分析減振器參數(shù)改變對減振效果的影響:
由系統(tǒng)參數(shù)的不同變化會影響減振效果。主要可以變化三個參數(shù):改變激振頻率、改變激振力幅值、改變懸臂梁的長度。通過測量懸臂梁_端位移響應(yīng),可以發(fā)現(xiàn)減振器對激振頻率相當(dāng)敏感:當(dāng)激振頻率等于自振頻率時,發(fā)生共振;當(dāng)激振頻率為自振頻率的整分?jǐn)?shù)倍時,發(fā)生諧共振;當(dāng)激振頻率大于自振頻率及等于自振頻率任意分?jǐn)?shù)倍時,規(guī)律基本相同;其他激振頻率時,情況十分復(fù)雜。取激振頻率為系統(tǒng)的共振頻率時,改變激振力的大小,可以發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定周期碰撞與不穩(wěn)定隨機(jī)碰撞狀態(tài)交替出現(xiàn)。不同長度的懸臂梁,減振效果也有所差異,長度越長,振動越厲害,減振效果明顯。
通過試驗(yàn),Ansys模態(tài)分析相互驗(yàn)證系統(tǒng)的固有頻率,同時,根據(jù)改變參數(shù)值,最后基本得出達(dá)到最佳減振效果的參數(shù)值。
五、工作步驟
序號
論文各階段任務(wù) 日 期
1 明確任務(wù)要求,了解設(shè)計(jì)對象的結(jié)構(gòu)于作用,收集相關(guān)資料,制定詳細(xì)的
工作計(jì)劃,完成開題報(bào)告。 2.29~3.21
2 了解和學(xué)習(xí)減振理論、振動力學(xué)。 3.22~4.10
3 熟悉Ansys中結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析(模態(tài)分析、諧振分析)等,完成英文翻譯。 4.11~4.17
4 使用BBM測試儀器完成相關(guān)試驗(yàn),利用Ansys進(jìn)行懸臂梁的模態(tài)分析。 4.18~4.28
5 對前期工作進(jìn)行整理,開始完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4.29~5.20
6 針對指導(dǎo)老師意見,修改畢業(yè)設(shè)計(jì)論文并整理相關(guān)資料,準(zhǔn)備答辯。 5.21~6.3
六、參考文獻(xiàn)
[1] 孫慶巍,劉宏波.淺談減振技術(shù)在結(jié)構(gòu)被動控制中的應(yīng)用[J].基金項(xiàng)目:遼寧工程技術(shù)大學(xué)校優(yōu)秀青年科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(07A118).
[2] 夏季.垂直主振系沖擊消振理論初探[J].力學(xué)與實(shí)踐,1993,3.
[3] 景曉華,趙登 ……(未完,全文共2929字,當(dāng)前僅顯示1862字,請閱讀下面提示信息。
收藏《論文開題報(bào)告:基于BBM的懸臂粱振形及主動減振技術(shù)分析》)