板帶軋機(jī)柔性多體系統(tǒng)耦合動力學(xué)建模研究
關(guān)鍵詞：板帶軋機(jī) 柔性多體系統(tǒng) 軋機(jī)輥系 耦合動力學(xué) 模態(tài)振型函數(shù)
摘要：軋制過程中,高速運(yùn)轉(zhuǎn)的板帶軋機(jī)系統(tǒng)可視為由機(jī)架、液壓裝置、軸承座和軋輥等多個剛體和可變形體組成的柔性多體機(jī)械系統(tǒng)。板帶軋機(jī)輥系沿垂直、水平方向的剛體運(yùn)動和軋輥沿軸線方向的柔性體變形運(yùn)動是影響板帶厚度和表面質(zhì)量的主要因素。特別對于大型板帶軋機(jī)而言,軋輥的彎曲變形運(yùn)動與帶鋼的板形密切相關(guān)。本文綜合考慮軋機(jī)系統(tǒng)沿垂直、水平方向的剛性振動和軋輥沿軸線方向的彎曲變形運(yùn)動之間的耦合效應(yīng),通過運(yùn)動學(xué)分析,實現(xiàn)柔性多體機(jī)械系統(tǒng)中剛體和可變形體的位移場描述,建立板帶軋機(jī)輥系剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型。對軋機(jī)輥系進(jìn)行耦合運(yùn)動模態(tài)分析,進(jìn)一步探討軋輥變形運(yùn)動振動頻率和模態(tài)振型函數(shù)的精確解,并比較不同時刻下,由傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)動力學(xué)求得的軋輥固有模態(tài)振型函數(shù)與考慮軋機(jī)系統(tǒng)剛性振動時的軋輥模態(tài)振型函數(shù)的區(qū)別。深入分析了軋機(jī)系統(tǒng)剛性振動對軋輥彎曲變形運(yùn)動的影響,為提高軋輥運(yùn)動精度,實現(xiàn)帶鋼板形動態(tài)控制提供理論依據(jù)。
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