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永磁交流精密驱动系统模态分析与实验研究

作　者: 傅田
导　师: 陈小安
学　校: 重庆大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 永磁交流伺服系统模态分析 ABAQUS 实验
分类号: TM921.541
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 114次
引　用: 2次
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内容摘要

振动在动力学系统中是普遍存在的,可以说振动问题在实际工程中是无处不在的。永磁交流精密驱动系统是典型的机电一体化系统,具有开放性、灵活性、可靠性并且具有较高的精度。它可以作为机电一体化的实验平台,满足现代运动控制技术研究和实验的需要。永磁交流精密驱动系统在完成特定功能的同时,会潜藏着或表露出种种不良工况,以致难以生产出高质量的产品,甚至出现重大故障。因此,研究永磁交流精密驱动系统的动力学性能具有重要的理论意义和实际意义。本文在重庆市重大科技攻关项目《装备制造业典型基础部件关键技术研究及产业化》(项目编号CSTC,2006AA3010)的资助下,对永磁交流精密驱动系统进行了动力学分析和实验研究,主要工作有:详细的介绍有限元法的基本原理和子空间迭代法的计算过程,并阐述模态分析原理和模态提取方法,为计算模态分析奠定理论基础。利用有限元软件ABAQUS对永磁交流精密驱动系统进行模态分析,对ABAQUS软件进行简单介绍,详述计算模态分析的过程,获取永磁交流精密驱动系统的固有频率及振型。设计永磁交流精密驱动系统工作模态实验方案,基于模态参数识别法和LMS测试系统对永磁交流精密驱动系统进行工作模态实验,得到系统的时域信号。通过工作模态分析的理论采用频域分解法得到了实验系统的固有频率和阻尼比,并与计算模态进行对比。验证模态分析计算结果的正确性,反映永磁交流精密驱动系统的动力学特性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 引言  7
  1.2 本课题研究的来源和意义  7-8
    1.2.1 本课题研究的来源  7
    1.2.2 本课题研究的意义  7-8
  1.3 国内外研究现状  8-11
    1.3.1 永磁交流精密驱动系统研究现状  8-10
    1.3.2 模态分析研究现状  10-11
  1.4 本课题的研究目的和内容  11-12
    1.4.1 本课题的研究目的  11
    1.4.2 本课题的研究内容  11-12
  1.5 本章小结  12-13
2 有限元模态分析理论  13-25
  2.1 引言  13
  2.2 有限元法的基本原理  13-20
    2.2.1 系统动力学方程的建立  13
    2.2.2 无阻尼自由振动  13
    2.2.3 固有振动频率与固有振型  13-14
    2.2.4 阻尼系统复模态分析  14-19
    2.2.5 特征问题求解方法的选择  19-20
  2.3 子空间迭代法的计算过程  20-21
  2.4 模态分析的基本理论  21-24
    2.4.1 模态分析原理  21-22
    2.4.2 模态提取方法  22-24
  2.5 本章小结  24-25
3 永磁交流精密驱动系统的模态分析计算  25-41
  3.1 引言  25
  3.2 有限元软件ABAQUS 的介绍  25-28
    3.2.1 ABAQUS 主要分析模块  25-26
    3.2.2 ABAQUS 分析步骤  26-27
    3.2.3 ABAQUS/CAE 简介  27-28
  3.3 永磁交流精密驱动系统模态分析  28-35
    3.3.1 问题描述  28
    3.3.2 有限元分析模型  28-33
    3.3.3 边界条件的设定和载荷的施加  33-34
    3.3.4 定义接触相互作用  34-35
    3.3.5 作业提交  35
  3.4 有限元分析结果  35-40
  3.5 本章小结  40-41
4 工作模态实验研究  41-53
  4.1 引言  41
  4.2 实验模态分析的理论基础  41-42
  4.3 模态参数识别法  42-44
  4.4 实验设计  44-48
    4.4.1 实验测试系统  44-45
    4.4.2 实验测点的布置  45-47
    4.4.3 实验数据采集  47-48
  4.5 实验数据及分析  48-52
    4.5.1 时域信号分析  48-50
    4.5.2 频域信号分析  50-52
  4.6 本章小结  52-53
5 结论与展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-58
附录  58

永磁交流精密驱动系统模态分析与实验研究

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