机械系统动力学—第3章 机构的动力学模型.pdf

机械系统动力学—第3章 机构的动力学模型.pdf

  1. 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
  2. 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  3. 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
机械系统动力学—第3章 机构的动力学模型

第3 章 机构的动力学模型 (黄镇东,何大为,机械动力学,西工大出版社,1989) 有了振动学、振动力学或机械振动的知识,以及前面介绍的刚性 机构的动力学分析的基本方法后,用来研究生产实际中的动力学问题 时,还会遇到许多困难。因为,实际机器是由许多构件组成的,而不 是单一的的构件;就是一个具体的机器零件,也常常因其形状复杂而 造成无法分析的困难。因而,对实际的机器或零件进行动力学分析时, 常常需要采用离散的方法,把它们划分成许多形状简单的单元体,以 便进行动力学分析,然后,再组合成整体的机器或零件进行研究。本 章就是研究如何建立动力学单元模型及其组合的问题。 建立单元动力学模型时,对其质量的处理可有集中质量 (集总质 量)与分布质量之分。对单元体内部振动模态,可以看作弹性体进行 分析计算,也常采用一假定的模态函数来描述。下面结合三种常用的 动力学模型,进行具体介绍。 (1)集中质量模型(集总质量) 其特点是将单元质量集中于单元端部,单元体内为一无质量的连 续弹性体;以满足单元几何边界条件的多项式函数作为描述单元振动 的模态函数;以集中质量处的振动位移作为单元的广义坐标。 此模型由于质量矩阵为对角阵,分析计算比较方便,但模型不够 真实,适用于质量集中特征比较明显的情况。 56 (2 )分布质量模型 其特点在于将单元抽象化为一个均质等截面的弹性体;以弹性体 自由振动时的各阶振型或相应的假设模态函数作为单元的振动模态。 由于分布质量模型真实,所以,对于形状比较简单的构件或结构 (例如轴系或杆系),是一种值得采用的模型。 (3 )有限元模型 此模型应用弹性力学的方法,一方面将单元抽象化为一个均质的 弹性体,单元之间以节点相联;另一方面,选择满足边界条件的多项 式函数为单元振动的假设模态;以节点位移为广义坐标。 有限元模型通用性广,适合于各种复杂构件及结构的振动分析。 当各单元组合成机器或零件时,不应是随意的组合,应保证相邻 单元在联结处的振动位移满足协调关系。而且,各单元进行动力学分 析时采用的局部坐标,组合时应注意转换为统一的总体坐标。 对于较大或较复杂的结构,也可以采用先由单元体组成子结构, 再由若干个子结构组成该结构的方法进行分析,叫做子结构法。 对于机器或零件进行动力学分析的另一种常用方法,叫做传递矩 阵法。它通过各单元在联结处的状态变量(位移与内力)来描述整个 机器或零件的振动状态。表达单元两端状态变量的关系式,叫做传递 方程。 3.1 集中质量模型 仅讨论一维单元(梁单元)的集中质量模型。 57 在建立一维单元体的集中质量模型时,通常将单元体抽象为等截 面的均质梁,保留梁单元的弹性及阻尼特性,而将梁单元的质量平均 分配、并集中于单元两端,这样,就将一个具有分布质量的梁单元, 简化为质量、弹簧及阻尼器组成的动力学模型。 3.1.1 横向振动梁单元的集中质量模型 如图 3.1a 所示的等截面均质梁单元,其单元坐标系的 x 轴与粱 单元的轴线重合,以粱单元的一端为坐标原点,按照右手定则确定y f (x t, ) 及集中外力 激励下,作横向振动, 轴。该粱单元在分布外力 f t( ) r y (x ,t ) 其上任意一点的横向位移为 。 f t( ) f t( )

文档评论(0)

skvdnd51 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档