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板帶軋機柔性多體系統耦合動力學建模研究
關鍵詞：板帶軋機 柔性多體系統 軋機輥系 耦合動力學 模態振型函數
摘要：軋制過程中,高速運轉的板帶軋機系統可視為由機架、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械系統。板帶軋機輥系沿垂直、水平方向的剛體運動和軋輥沿軸線方向的柔性體變形運動是影響板帶厚度和表面質量的主要因素。特別對于大型板帶軋機而言,軋輥的彎曲變形運動與帶鋼的板形密切相關。本文綜合考慮軋機系統沿垂直、水平方向的剛性振動和軋輥沿軸線方向的彎曲變形運動之間的耦合效應,通過運動學分析,實現柔性多體機械系統中剛體和可變形體的位移場描述,建立板帶軋機輥系剛柔耦合動力學模型。對軋機輥系進行耦合運動模態分析,進一步探討軋輥變形運動振動頻率和模態振型函數的精確解,并比較不同時刻下,由傳統結構動力學求得的軋輥固有模態振型函數與考慮軋機系統剛性振動時的軋輥模態振型函數的區別。深入分析了軋機系統剛性振動對軋輥彎曲變形運動的影響,為提高軋輥運動精度,實現帶鋼板形動態控制提供理論依據。
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