【摘要】 随着工业的发展和经济水平的提高,各种大型结构和精密设备在工程中得到应用。结构和设备的振动一直是振动控制领域的重要课题。采取合理的振动控制措施，可以有效减少振动及其危害。本文以向家坝升船机纵向导向机构的隔振问题为研究背景，从碟簧的力学性能出发，探讨碟簧隔振装置的设计及隔振效果。本论文在总结国内外振动控制技术和国内外碟形弹簧研究的基础上，首先讨论了碟形弹簧的刚度、承载能力、应力和摩擦力等力学性能，并编写开发了碟形弹簧力学计算软件，可以灵活计算碟形弹簧的各个参数，为前期选型、设计提供方便并检查碟形弹簧。为了更全面地探讨碟形弹簧的力学性能，设计并制作了碟形弹簧试验装置。对不同组合、不同载荷激励下碟形弹簧的力学性能进行了试验和讨论，分析了碟形弹簧刚度、阻尼、组合方式与加载频率之间的关系。本论文还创新性地探讨了碟形弹簧表面润滑状态对其刚度和阻尼的影响。针对组合碟形弹簧设计周期长、成本高、力学试验过程复杂等问题，本文探讨了组合碟形弹簧的有限元分析方法，并对某型组合碟形弹簧的力学性能进行了有限元分析。 ，并得到了复合碟形弹簧的刚度、阻尼、应力水平等分析结果碟形弹簧计算软件，并在设备工况下对有限元分析结果进行了测试验证，为有限元的应用提供了参考工程设计中的方法。在本文中，碟簧隔振装置的应用结合工程实践。在了解向家坝升船机的结构、工作原理和主要工况的前提下，根据向家坝升船机纵向导向机构的载荷工况和隔振要求，对其隔振案例进行了探讨。在功能设计的基础上碟形弹簧计算软件，设计制造了碟形弹簧隔振装置。最后，在非线性讨论的基础上，建立了向家坝升船机纵向导向机构的振动方程，并讨论了其动态响应的数值解。利用动态仿真软件对隔振装置在选定地震激励下的隔振效果进行仿真，比较了隔振装置阻尼比对隔振效果的影响。关键词： 碟形弹簧论文 隔振论文 向家坝升船机论文 有限元分析论文 非线性振动论文

本论文由作者撰写。如需论文，可联系工作人员。总结 3-4

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第一章简介 9-17

1.1 选题背景及作用 9-101.2 国内外振动控制技术探讨 10-121.2.1 结构振动控制的概念与机理 101.2.2 结构振动控制技术进展 10-121.3 国内外对碟形弹簧的探讨国内外 12-151.3 .1 碟形弹簧概况 12-141.3.2 国内外讨论弹簧概况 17-26

2.1 单片碟形弹簧的机械性能 17-192.1.1 碟形弹簧载荷与变形的关系 17-182.1.2 碟形弹簧应力 18-192.1.3 碟形弹簧刚度 192.1.4 碟形弹簧变形 192.2 组合碟形弹簧的机械性能 19- 21

2.1 碟形弹簧组合方式及特点 19-202.2 摩擦力对组合碟形弹簧性能的影响 202.3 组合碟形弹簧设计应注意的问题 20-212.3 碟形弹簧力学计算软件设计 21-252.3． 1 计算参数 21-232.3.2 计算软件的编写 23-242.3.3 程序软件的试运行 242.3.4 软件的数据测试 24-252.3.5 操作界面的优化 252.4 本章小结 25-26 第三章 讨论碟形弹簧力学性能试验 26-43

3.1 测试装置的设计 26-283.1.1 碟形弹簧的选择 26-273.1.2 测试装置 27-283.2 测试策略 28-31

3.2.1 工程振动试验策略分类 28-29 3.2.2 碟形弹簧力学试验策略 29-313.3 碟形弹簧静滞试验 31-36

3.1 碟簧表面状态及组合方式 313.2 常规润滑下的碟簧静态试验 31-343.3 二硫化钼润滑下的碟簧静态试验 34-353.4 静态试验结论 35-363.4 碟簧动态试验 36-423.4.1 低周试验 37- 39 3.4.2 高频动态试验 39-413.4.3 动态试验结论 41-423.5 本章小结 42-43 第4章组合碟形弹簧有限元分析与试验验证 43-54

4.1 组合碟形弹簧有限元分析 43-484.1.1 有限元模型的建立 初等分析结果 47-484.1.4 组合碟形弹簧有限元分析结论 484.2 组合碟形弹簧力学性能试验验证 48-53

4.2.1 组合碟形弹簧刚度和阻尼特性试验验证 48-514.2.2 组合碟形弹簧应力水平试验验证 51-534.3 本章小结 53-54

第五章向家坝升船机纵向导向机构隔振装置设计 54-64

5.1 向家坝升船机纵向导向机构介绍 54-565.1.1 机构组成及作用 54-555.1.2 机构工作原理 55-565.1.3 机构载荷 565.2 碟簧隔振装置刚度计算 56-57

5.3 碟形弹簧隔振装置的功能设计 57-635.3.1 碟形弹簧的选择 57-595.3.2 隔振装置的模板设计 59-635.4 本章小结 63-64

第6章向家坝升船机纵向导向机构隔振效果仿真64-77

6.1 非线性振动的讨论 64-686.1.1 非线性振动的特点 64-656.1.2 非线性振动系统的分类 65-686.2 向家坝升船机纵向导向机构的振动计算 68-70

6.2.1 振动计算模型 68-696.2.2 振动计算数值解 69-706.3 向家坝升船机纵向导向机构动力学仿真 70-76

6.3.1 仿真软件 70-716.3.2 刚体动力学模型的建立 716.3.3 正弦波激励下船舱动力响应 71-736.3.4 地震波输入选择 73-746.3.5 地震激励下船舱动力响应 74 -766.4章节总结76-77

第七章总结与展望77-80

7.1 工作总结 777.2 讨论展望 77-80 参考文献 80-83

致谢 83-84

硕士期间主要研究成果 84-85

研究生期间发表学术论文84篇

研究生学习期间参与的项目84-85