預(yù)應(yīng)力對軋機(jī)機(jī)架穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、軋機(jī)向著大型化、重載化、高速化、信息化方向發(fā)展，使得軋制過程中的動態(tài)效應(yīng)愈來愈突出。軋機(jī)工作機(jī)座的垂直振動不僅影響軋件的表面質(zhì)量，而且會造成設(shè)備的損壞。為了滿足高載荷下的剛度、強(qiáng)度，機(jī)架的幾何尺寸愈來愈大，致使加工制造困難、運輸不便。采用預(yù)應(yīng)力機(jī)架可以提高軋機(jī)的剛度，因此，本課題以500預(yù)應(yīng)力軋機(jī)作為研究對象，獲得了如下四方面的成果：
　　（1）基于材料力學(xué)知識，分析得出了預(yù)應(yīng)力軋機(jī)具有高剛度的原因，確定了軋制過程中主要載荷預(yù)應(yīng)力

2、和軋制力間的數(shù)值關(guān)系，以及系統(tǒng)中主要部件剛度系數(shù)對軋制力取值的影響。
　?。?）基于機(jī)械振動理論，建立了500預(yù)應(yīng)力軋機(jī)工作機(jī)座系統(tǒng)六自由度力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型；采用能量守恒法等效計算出數(shù)學(xué)模型中的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，并求出了系統(tǒng)的輸出響應(yīng)。運用MATLAB編制數(shù)值計算程序，獲得了系統(tǒng)的固有頻率和振型，確定了影響系統(tǒng)的關(guān)鍵模態(tài)。
　　（3）基于機(jī)械振動理論，首先建立了工作機(jī)座系統(tǒng)的兩自由度非線性力學(xué)和數(shù)學(xué)模型，采用一次近似判別

3、法分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次建立了預(yù)應(yīng)力機(jī)架的單自由度物理模型和運動方程，采用能量守恒原理分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，分別獲得了判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的表達(dá)式。最后運用MATLAB仿真軟件，繪制了在不同參數(shù)下系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，驗證了理論分析的正確性。
　?。?）基于有限元仿真軟件ANSYS14.5，通過對預(yù)應(yīng)力機(jī)架進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，分別獲得了在最大載荷作用下預(yù)應(yīng)力機(jī)架的應(yīng)力、變形分布規(guī)律，機(jī)架的固有頻率和固有振型。并采用材料力學(xué)知識對機(jī)架