論文開題報告：基于BBM的懸臂粱振形及主動減振技術分析

湖北汽車工業(yè)學院
Hubei Automotive Industries Institute
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告


題目: 基于BBM的懸臂粱振形及主動減振技術分析
班號 T843-2 專業(yè) 車輛工程 學號 24
學生姓名 李茹 指導教師 樊繼東


在工程力學受力分析中，以彎曲變形為主的桿件習慣上稱為梁。常見的梁有簡支梁、外伸梁和懸臂梁。懸臂梁是一種比較典型的簡化模型，這種梁的一端為不產(chǎn)生軸向、垂直位移和轉動的固定支座，另一端為_端。當懸臂梁受到外界激振力時，會產(chǎn)生振動，然而，大部分工程機械機構中是不希望振動的。比如，振動可能會導致主軸轉動機床的加工精度下降；可能會加劇零件的疲勞和磨損從而縮短機器的使用壽命；可能會消耗能量，降低了機械效率等。
一、課題來源：
課題《基于BBM的懸臂梁振形及主動減震技術分析》課題來源教學科研。
二、國內(nèi)外現(xiàn)狀：
1、理論方面的研究：
在國內(nèi)，
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采取措施。

圖1整車車架模擬圖
如圖1所示，汽車整車車架可以簡化地看出由四組彈簧支撐的一個模型，如果我們再簡化一下，可以只分析前輪或者后輪，那就是由兩個垂直活動支撐的梁結構。如果假設左右兩側彈簧剛度一樣，那么兩側的減振效果也應該一樣。于是，我們可以再簡化下模型，即可以看作懸臂梁，一端固定，另外一端_（附加了減振器）。因此，研究懸臂梁的減振技術不管是對于研究工程機械振動，還是研究汽車振動都是很有意義的。
四、方案論證
1、試驗裝置組成和工作原理：

圖2試驗裝置
如圖2所示，主振系為多_度的懸臂梁，其長度可以通過調(diào)整活動支座的位置進行任意調(diào)節(jié)，沖擊消振器（減振器）固定于梁的左端激振點。激振器對系統(tǒng)激振，通過采集分析系統(tǒng)分析，最后觀察試驗結果，然后對減振器的減振性能進行總結分析。
2、基于Ansys的懸臂梁有限元模態(tài)分析：
模態(tài)分析用于振動測量和結構動力學分析，可測得比較精確的固有頻率、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼等，可以為避開這些頻率或極大限度地減小這些頻率的激勵實現(xiàn)減振的目的。同時也可以作為檢驗試驗數(shù)據(jù)結果是否正確的一個依據(jù)。
Beam3單元是一種可承受拉、壓、彎曲作用的單軸單元。單元的每個節(jié)點有3個_度，即沿*,y方向的線位移以及繞z軸的角位移，所以懸臂梁單元類型選用beam3單元。建模過程：前處理（定義實常數(shù)、單元類型、分析類型等）>實體建模（先建立1,2兩個點，然后由點生成線，在設置懸臂梁截面尺寸）>單元網(wǎng)格劃分>施加約束（節(jié)點1處約束為固定端，節(jié)點2處_端）>求解并查看結果。
3、基于Ansys模態(tài)分析得到的固有頻率，分析減振器參數(shù)改變對減振效果的影響：
由系統(tǒng)參數(shù)的不同變化會影響減振效果。主要可以變化三個參數(shù)：改變激振頻率、改變激振力幅值、改變懸臂梁的長度。通過測量懸臂梁_端位移響應，可以發(fā)現(xiàn)減振器對激振頻率相當敏感：當激振頻率等于自振頻率時，發(fā)生共振；當激振頻率為自振頻率的整分數(shù)倍時，發(fā)生諧共振；當激振頻率大于自振頻率及等于自振頻率任意分數(shù)倍時，規(guī)律基本相同；其他激振頻率時，情況十分復雜。取激振頻率為系統(tǒng)的共振頻率時，改變激振力的大小，可以發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定周期碰撞與不穩(wěn)定隨機碰撞狀態(tài)交替出現(xiàn)。不同長度的懸臂梁，減振效果也有所差異，長度越長，振動越厲害，減振效果明顯。
通過試驗，Ansys模態(tài)分析相互驗證系統(tǒng)的固有頻率，同時，根據(jù)改變參數(shù)值，最后基本得出達到最佳減振效果的參數(shù)值。
五、工作步驟
序號 論文各階段任務 日 期
1 明確任務要求，了解設計對象的結構于作用，收集相關資料，制定詳細的工作計劃，完成開題報告。 2.29~3.21
2 了解和學習減振理論、振動力學。 3.22~4.10
3 熟悉Ansys中結構動力學分析（模態(tài)分析、諧振分析）等，完成英文翻譯。 4.11~4.17
4 使用BBM測試儀器完成相關試驗，利用Ansys進行懸臂梁的模態(tài)分析。 4.18~4.28
5 對前期工作進行整理，開始完成畢業(yè)設計論文 4.29~5.20
6 針對指導老師意見，修改畢業(yè)設計論文并整理相關資料，準備答辯。 5.21~6.3
六、參考文獻
[1] 孫慶巍，劉宏波．淺談減振技術在結構被動控制中的應用[J]．基金項目：遼寧工程技術大學校優(yōu)秀青年科學研究基金資助項目（07A118）．
[2] 夏季．垂直主振系沖擊消振理論初探[J]．力學與實踐，1993，3．
[3] 景曉華，趙登 ……（未完，全文共2929字，當前僅顯示1862字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告：基于BBM的懸臂粱振形及主動減振技術分析》）