课程名称:机械动力学与动态特性分析任课老师:蒙艳玫学院:机械工程学院专业:机械制造及其自动化姓 名:韦荣发学 号:111、用机械网络分析一下系统的简化模型:碎石机(用双重动力减震器)M1M2M3K2K3K1pcoswt(1)画出上述系统的机械网络图,设计和分析减振效果解:(1)由上图可得其机械网络图,如图1-1所示。图1-1(2)设计与分析由图1-1机械网络图可知,整个系统会因偏心质量而发生振动,已知偏心质量m,偏心距为e,因此,激振力为:F=meω2sinωt由以上条件,根据基尔霍夫节点定律列出位移响应方程:k2+k3-ω2∙m2+m3-k1-k1k1+k2+k3-ω2∙m1X1ωX2ω=0Fω导纳阵为:H=Z-1=H11H12H21H22=k1+k2+k3-ω2∙m1-k1-k1k2+k3-ω2∙m2+m3detZ所以,若要消除m2、K2系统的振动,即在m2点激振时,其位移响应等于零,则其自导纳H22=0,所以,H22=k2+k3-ω2∙m2+m3detZ=0。所以:k2+k3-ω2∙m2+m3=0即,ω=k2+k3m2+m3,此频率就是反共振频率,当激振力的频率等于该频率时,,只要合理的选择减振器的质量、刚度,使它在单独振动时的固有频率等于激振力的频率,就能够消碎石机的振动。2、结合实际研究课题,以一实际结构或机器为对象,(1)作FRFS测试分析,试述:1)目的结合甘蔗实地种植情况和蔗地地形,利用ADAMSView建立一个轮式小型甘蔗收割机的样机模型,对其行走转向性能进行仿真分析,并在平路面基础上建立了田间常见障碍物模型,进一步对收割机越障性能进行仿真研究;通过虚拟仿真和物理试验相结合的方法,分析比较了不同轴承及间距对刀轴刚性及甘蔗断面切割质盆的影响,并在此基础上提出了一种高刚性的轴承布局方法,)方法、原理①选用多体动力学仿真软件ADAMSView作为仿真分析的软件平台②将切割器的结构在Pro/E软件中建立三维实体模型,然后将模型导入到ANSYS软件中,将轴承利用弹性单元进行模拟3)实验装置,过程选用多体动力学仿真软件ADAMSView作为仿真分析的软件平台,对轮胎、悬架转向盘和地面进行。简化建模。模型中所用到的是全局坐标系:坐标原点在两前轮中心连线中点,收割机前进方向为X轴负向,垂直水平面向上为Y轴正向,Z轴正向由右手定则确定,其质量和转动惯量与实际底盘相同。根据甘蔗种植情况,模型的一些基本参数设定如下:前、,,×103kg,重心位置坐标为(0,600,0),左、右根切器刀盘上表面中心位置坐标分别为(-2361,164,-230)和(-2361,164,230)。前悬架弹簧分别置于前悬架左、右侧上横臂处,其刚度和阻尼值参照文献分别取1298N/mm和6000;后悬架弹簧分别置于后悬架左、右侧斜置臂处,其刚度和阻尼值参照文献[3]分别取1602N/mm和6000。在ADAMS中选择轮胎文件()和路面谱文件(mdi_2d_flatrdf),轮胎特性数值如表1所示。收割机转向样机模型采用前轮转向、后轮驱动。耦合副COUPLER_1分别连接转向摇臂与底盘之间的旋转副JOINT_48和转向横拉杆与底盘之间的移动副JOINT_41,其作用是将方向盘的转动转换成转向横拉杆的水平移动,从而改变车轮的转向。耦合副COUPLER_1的数值设置界面如图2所示。构趁弹性联接徽型首先构建切割器旋转轴的弹性联接模型用轴承支撑的梁或轴,可以将轴承简化为弹性联接单排的滚珠轴承可简化为径向刚度系数为kr,轴向刚度系数为ka。的弹摘一阻尼单元切割器的旋转轴采用一对圆锥滚子轴承作为支撑,各个尺寸参数采用文献提供的较优水平组合刀盘直径为380mm,刀片伸出长度为50mm,刀轴直径为40mm,盘转速为800r/min而,甘蔗进给速度为400mm/s,刀盘无倾角轴承间距分别设为50,125和200mm3种水平根据上述分析,首先将切割器的结构在Pro/E软件中建立三维实体模型,然后将模型导入到ANSYS软件中,将轴承利用弹性单元进行模拟,在刀轴的相应位置处立弹黄一阻尼单元,外圈节点用建立,内圈节点采用建立,同时保证弹焚单元的有限元数目为,外圈节点全部限制自由度,内圈节点限制轴向自由度,同时采用划分单元,质量采用单元添加,翰入单元定义所需要的实常数,三维实体采用单元进行网格划分,划分网格后的有限元模型见图。4)数据处理,结果讨论图3a所示为收割机转向时后轮驱动力的变化曲线,从图3a中可知,后轮驱动力在转向时稳定在7~95kN。图3b所示为转向时整机的速度变化曲线。速度随时间不
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