【摘 要】
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履带工程车辆是现代化建设中必不可缺的中坚设备,其常作业于“非路面”的环境下,致使车辆受到的振动冲击十分剧烈,且振动随其机型的加大而变得更加突出,这对车辆零部件的寿命
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履带工程车辆是现代化建设中必不可缺的中坚设备,其常作业于“非路面”的环境下,致使车辆受到的振动冲击十分剧烈,且振动随其机型的加大而变得更加突出,这对车辆零部件的寿命和驾驶员的身心健康均造成了一定的影响。针对上述问题,本课题在文献调研基础上,对履带式推土机驱动轮进行了阻尼减振分析。具体研究工作如下:(1)对履带车辆行走系振动行为进行了探讨,对比分析了整体式驱动轮(无阻尼)和分离式驱动轮(有阻尼)的振动响应特征。以履带式推土机为例,建立行走系振动方程,对有/无阻尼时履带行走系统和终传动系统的幅频特性均进行了分析,同时以阻尼结构的力传递率为目标函数,得出了阻尼结构的刚度和阻尼系数的取值范围。(2)针对分离式驱动轮,提出了一种多层管状过渡阻尼结构,并建立了相应的振动模型,通过拉伸试验和MATLAB软件拟合出阻尼层材料特性参数值,在推土机常用工况(推土、切土)下,基于ANSYS软件探讨了多层阻尼结构(三层、五层管状阻尼减振结构、四层管状过渡阻尼结构)的振动特性和瞬态动力响应。(3)基于波动力学和三维弹性理论得到多层结构模态参数与边界条件之间的关系式,推导了多层结构任一节点的运动方程和振动状态方程。利用模态分析法,提取几种不同阻尼结构的固有频率和固有振型,同时在高频和低频范围内对其分别进行谐响应分析。上述三种有限元动力学分析施加位移边界约束条件相同,而周期性载荷约束分为两种情况,一种随驱动轮的转动角度而改变,一种以时间为因变量。(4)研究了过渡层参数对管状过渡阻尼结构振动特性和动力响应的影响。在时域和频域范围内,分别探讨了结构总厚度有/无改变时不同过渡层厚度的动态响应和抑制振动效果;观察了不同过渡层弹性模量在时域内对结构动力响应和振动特性的影响;利用定量分析法,通过改变过渡层弹性模量的方式,探讨了过渡层在结构中处于不同位置时,对结构振动特性和动力响应的影响规律。研究结果表明,过渡层各参数均对结构的振动特性和动力响应有显著的影响。本文的研究成果可为多层管状过渡阻尼结构在工程应用中的设计和进一步优化提供理论依据和研究方法,同时也可为多层阻尼结构的研究提供一定的参考。
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