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第七章
有限元的振动分析
机械电子工程学院
彭 倍
第三篇机械弹性动力学
机构柔度加大–轻量化
惯性力急剧增大–高速化
柔度加大– 固有频率下降
运动速度提高–激振频率上升
——弹性动力分析(Elasto-dynamics analysis)
机械弹性动力学是机械动力学的新的发展阶段。它研究把机械的构件看
作弹性体而不是刚体时的机械的真实的运动状态和受力状态,以及为抑
制弹性动力响应而应采取的措施和相应的设计机械的方法
Page 2 机械动力学
建立弹性动力学的原则
1 将连续系统简化成离散系统
2 非线性系统的线性化
3 忽略次要因素
Page 3 机械动力学
轴的横向振动
产生原因
1 材质不均与制造误差产生的偏离
2 动态下的弹性变形
3 产生横向振动共振现象时的工作转速成为轴的临界转速
Page 4 机械动力学
轴系传动系统的力学模型
等效转动惯量
l ⎡ ⎛ ⎞2 ⎛ ⎞2 ⎤
⎢ ⎜vSi ⎟ ⎜ωi ⎟ ⎥
J m ∑ +J
e i 1 ⎢ i ⎜⎜ • ⎟⎟ Si ⎜⎜ • ⎟⎟ ⎥
⎢⎣ ⎝ q ⎠ ⎝ q ⎠ ⎦⎥
等效力矩
l ⎛ ⎞ n ⎛ ⎞
k kν ⎜Fkα cos ⎟ ⎜ ωj ⎟
M e ∑ • + ±∑ M j •
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
i 1 ⎝ q ⎠ j 1 ⎝ q ⎠
Page 5
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