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减速器箱体阻尼减振研究

作　者: 俞黎明
导　师: 史冬岩
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 粘弹阻尼约束阻尼有限元法减振设计
分类号: U664
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

船用齿轮减速器的结构噪声严重影响舰船的隐蔽性、传动系统的稳定性以及船员工作环境的舒适性。控制结构振动的方法有多种,在减速器箱体上添加阻尼结构是抑制箱体共振的有效措施。阻尼结构设计在多数情况下依靠经验及多次实验来确定结构各项参数,本文利用有限元方法,在减速器产品设计阶段对箱体进行阻尼减振处理,具有重要的理论价值和应用前景。由于粘弹性阻尼材料的性能指标受到频率的影响,对阻尼结构的准确建模一直是动力学分析中的一个难题,本文在有限元软件ANSYS中QR阻尼模态提取法的基础上提出了一种能准确计算结构模态阻尼比的迭代控制程序。利用该控制程序对阻尼夹层板结构进行有限元计算,分析比较了当阻尼结构类型、结构尺寸、阻尼材料、处理位置这四个条件变化时的不同减振效果,并得出板结构阻尼设计的相应结论。通过对减速器箱体进行动力学分析,得到箱体的固有特性以及在具体工况下的稳态响应。以板结构阻尼设计得到的相关结论为依据,针对减速器箱体动力学分析结果对其进行阻尼减振设计,确定最终设计方案。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题的背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究状况  10-13
    1.2.1 阻尼减振技术应用状况  10
    1.2.2 阻尼减振技术理论发展  10-13
  1.3 本文主要内容  13-15
第2章阻尼结构动力学分析理论  15-30
  2.1 粘弹性阻尼材料性能指标及影响因素  15-19
    2.1.1 粘弹性阻尼材料的性能指标  15-17
    2.1.2 影响粘弹阻尼材料性能的主要因素  17-19
    2.1.3 粘弹阻尼材料的总性能描述  19
  2.2 动力学分析中的材料阻尼模型  19-23
    2.2.1 材料阻尼动力学模型  20-22
    2.2.2 ANSYS中的材料阻尼  22-23
  2.3 阻尼减振有限元分析方法  23-25
  2.4 粘弹阻尼材料频变特性处理  25-29
  2.5 本章小结  29-30
第3章行星齿轮减速器箱体动力学分析  30-50
  3.1 减速器箱体有限元模型  30-33
    3.1.1 模型清理及有限元分网  30-31
    3.1.2 确定单元类型和材料属性  31-32
    3.1.3 模型单元连接的处理  32-33
  3.2 减速器箱体模态分析  33-38
    3.2.1 边界条件  33-34
    3.2.2 模态分析结果  34-38
  3.3 减速器箱体谐响应分析  38-49
    3.3.1 载荷处理  39-47
    3.3.2 谐响应分析结果  47-49
  3.4 本章小结  49-50
第4章板结构阻尼设计方法研究  50-66
  4.1 附加阻尼结构设计理论  50-53
    4.1.1 自由阻尼结构  50-52
    4.1.2 约束阻尼结构  52-53
  4.2 阻尼夹层板设计算例  53-63
    4.2.1 模型构建及计算  53-57
    4.2.2 结果分析  57-63
  4.3 板结构阻尼处理位置  63-65
  4.4 本章小结  65-66
第5章减速器箱体阻尼减振设计  66-76
  5.1 阻尼处理位置  66-68
  5.2 阻尼结构类型及有限元模型  68-69
  5.3 阻尼结构材料选择  69-70
  5.4 阻尼结构尺寸  70-73
  5.5 振动情况复查  73-75
  5.6 本章小结  75-76
结论  76-78
参考文献  78-82
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  82-83
致谢  83-84
附录A  84

减速器箱体阻尼减振研究

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