高靜低動(dòng)非等截面大變形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、振動(dòng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)尤其是精密工程有諸多危害，當(dāng)振動(dòng)超過(guò)允許的范圍時(shí)，容易使機(jī)械零部件產(chǎn)生應(yīng)力集中和疲勞失效，減小零件的壽命，生產(chǎn)制造過(guò)程中會(huì)影響加工精度。所以減振理論的研究和減振器的設(shè)計(jì)一直都是研究熱點(diǎn)，許多領(lǐng)域?qū)哂械皖l甚至超低頻減振能力、并且具有較寬減振頻率范圍的減振器有著迫切需求。歐拉壓桿結(jié)構(gòu)在承受軸向力產(chǎn)生大變形時(shí)，剛度會(huì)迅速減小，可以利用這種特性設(shè)計(jì)大變形結(jié)構(gòu)減振器。該減振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既能承受大載荷，具有較高的靜剛度，同時(shí)還具有很

2、低的動(dòng)剛度，可以對(duì)質(zhì)量較大的機(jī)床等設(shè)備進(jìn)行低頻減振。
　　首先，本文推導(dǎo)了曲梁端部受力變形的一階微分方程組，在不同初始條件及邊界條件下對(duì)方程組進(jìn)行了求解，分析其荷載能力及剛度變化規(guī)律。將微分方程組求解的結(jié)果與有限元軟件分析的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了推導(dǎo)結(jié)果的正確性。
　　其次，建立了兩種不同截面類型的高靜低動(dòng)大變形結(jié)構(gòu)模型，調(diào)整截面的不同參數(shù)進(jìn)行仿真分析，總結(jié)了不同截面參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)荷載能力及剛度的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在一定變化范

3、圍內(nèi)，增大截面對(duì)稱軸處寬度，截面兩端寬度，減小截面高度都可以增加結(jié)構(gòu)的荷載能力和剛度；增加截面對(duì)稱軸處寬度能最好地提高荷載能力而不顯著提高應(yīng)力；適當(dāng)減小截面初始彎度能最有效地提高結(jié)構(gòu)變形前后的靜動(dòng)剛度比。探討了截面設(shè)計(jì)時(shí)的原則和應(yīng)注意的問(wèn)題。將兩種截面類型的大變形結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較，表明雙曲截面大變形結(jié)構(gòu)既能保持高的靜動(dòng)剛度比，又能降低應(yīng)力。
　　最后，基于前幾章的分析，設(shè)計(jì)了一種具有極高靜動(dòng)剛度比的大變形結(jié)構(gòu)，對(duì)其荷載能力及剛度進(jìn)行