軸向移動(dòng)繩固有頻率計(jì)算和分析

仲 凱, 陳恩偉, 羅 全, 陸益民, 劉正士

(合肥工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,安徽 合肥 230009)

軸向移動(dòng)繩固有頻率計(jì)算和分析

仲 凱, 陳恩偉, 羅 全, 陸益民, 劉正士

(合肥工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,安徽 合肥 230009)

文章以軸向移動(dòng)繩為研究對(duì)象,分析了定長度和變長度2種移動(dòng)繩系固有頻率和受迫振動(dòng)特性。利用傳播波在繩中反射的振動(dòng)周期和固有振型規(guī)律,研究了軸向移動(dòng)繩振動(dòng)特性;通過Matlab數(shù)值仿真,對(duì)比了定長度和變長度2種移動(dòng)繩固有頻率的差異以及繩系的軸向移動(dòng)速度和張緊力變化對(duì)其固有頻率的影響;并利用四階Runge-Kutta法,計(jì)算了軸向移動(dòng)繩受迫振動(dòng)的橫向位移響應(yīng)。

軸向移動(dòng)繩;變長度;固有頻率;受迫振動(dòng);傳播波

0 引 言

傳送帶、帶鋸、磁帶、升降電梯以及繩系衛(wèi)星等工程設(shè)備物理模型可以簡化為軸向移動(dòng)繩系。這些工程設(shè)備的振動(dòng)問題嚴(yán)重地影響其在實(shí)際工程中的使用效果和安全性。如帶鋸的振動(dòng)影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量；磁帶的振動(dòng)影響其音質(zhì)和使用壽命；升降電梯的振動(dòng)影響電梯的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生安全事故等。因此，對(duì)軸向移動(dòng)繩系振動(dòng)問題的研究十分必要。文獻(xiàn)[1]利用相位封閉原理研究了軸向移動(dòng)繩的頻率變化和能量損失問題;文獻(xiàn)[2]通過實(shí)驗(yàn)得出移動(dòng)繩兩端無約束情況下的固有振型,并與理論計(jì)算之間進(jìn)行了對(duì)比;文獻(xiàn)[3]利用拉格朗日方程和有限元法建立了軸向移動(dòng)繩模型,研究了軸向移動(dòng)繩的自……