2D高頻電液數(shù)字振動(dòng)臺(tái)的研究.pdf

1、振動(dòng)試驗(yàn)作為現(xiàn)代工業(yè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)試驗(yàn)和產(chǎn)品研發(fā)的重要手段，廣泛應(yīng)用于許多重要的工程領(lǐng)域，如衛(wèi)星和火箭的環(huán)境試驗(yàn)；汽車和行走機(jī)械的道路模擬試驗(yàn)；工程材料、水壩及高層建筑的抗震疲勞試驗(yàn)等。振動(dòng)臺(tái)作為振動(dòng)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其性能的好壞，技術(shù)水平的高低直接影響到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，同時(shí)也是衡量一個(gè)國家工業(yè)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 傳統(tǒng)的閥控缸或馬達(dá)構(gòu)成電液激振器的方案，在很大程度上受到伺服閥頻響特性的限制，其激振頻率難以提高至較高

2、的水平，為此提出了采用2D閥控制液壓執(zhí)行元件的實(shí)現(xiàn)方案，旨在大幅度提高電液激振器的頻率。本論文詳細(xì)闡述了電液激振器的工作原理和2D閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建立了電液激振器的數(shù)學(xué)模型并對(duì)其進(jìn)行仿真分析；最后搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)實(shí)際激振波形進(jìn)行分析、比較和研究。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在低頻范圍，2D閥控激振器的負(fù)載以彈性力為主，隨閥芯旋轉(zhuǎn)閥口面積變化的波形近似為上升與下降速率相等的三角波形。由于受到彈性負(fù)載方向變化的影響，激振波形表現(xiàn)出上升與下降過程斜率的不

3、一致性，這種不一致性在2D閥的軸向開口位移達(dá)到某一臨界值時(shí)表現(xiàn)最為顯著。隨著2D閥軸向開口的減小，激振波形逐漸趨于一致。在高頻范圍，2D閥控激振器主要受到液壓諧振的影響。當(dāng)輸入頻率接近液壓諧振頻率時(shí)，激振波形本質(zhì)表現(xiàn)為液壓共振。因此，電液激振器的有效激振頻率不僅受到2D伺服閥頻寬的制約，也受到液壓諧振的影響。 本文的各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容簡(jiǎn)述如下： 第一章，首先對(duì)與本論文研究主題有關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行了綜述，接著闡述了論文的研究意義和目

4、的，最后列出了本論文研究的主要任務(wù)。 第二章，本章介紹了新型高頻電液激振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理，建立了數(shù)學(xué)模型，并對(duì)液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)和活塞運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析。 第三章，根據(jù)實(shí)際液壓振動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)建立了非線性化的SIMULINK仿真模型，并進(jìn)行仿真分析，研究在不同頻率輸入情況下得出的激振波形。 第四章，建立2D閥控缸電液激振器的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，選取電液激振器控制系統(tǒng)硬件，設(shè)計(jì)可高速采集的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集實(shí)際激振波形，并對(duì)其