大数据-算法-含阻尼合金构件弹性机构动力学建模理论非线性数值方法及其工程应用.pdf

【大数据与算法在含阻尼合金构件弹性机构动力学建模中的应用】 随着现代机械工业的快速发展，机器操作速度的不断提升以及轻量化设计使得部件的弹性振动问题日益突出，导致疲劳破坏和精度下降。如何简单有效地减少机制系统的振动，提高机器的精度和疲劳寿命，成为了机械工程理论与实践中的重要课题。因此，考虑阻尼效应的弹性机构动力学模型及分析方法的研究显得尤为必要。 本论文主要针对含阻尼合金构件的弹性机构系统进行动态建模与分析，特别是在现代连铸机中广泛应用的四偏心轴振动机构。随着机器运行速度的增加，部件的弹性振动问题更为显著，需要深入研究系统的复杂动态特性。论文的主要研究工作和结论如下： 1. 基于材料应力-应变关系，推导出了含阻尼合金构件的弹性机构动力学分析模型，并提出了基于粘性阻尼、复阻尼、非线性阻尼以及粘弹性阻尼等不同阻尼模型的分析方法。这里运用了有限元方法，通过双原理探讨了复杂本构理论的应用。 2. 分析了具有复阻尼的微分方程数值解的稳定性，提出了一种包含中间层阻尼合金的2节点10自由度梁元素，建立了该元素的动力运动微分方程。 3. 提出了一种非线性振动系统的部件状态空间模型，这种模型能够更准确地描述阻尼合金在机构动力学中的作用，为理解和优化系统的振动性能提供了理论基础。 4. 通过数值模拟和实验验证，对上述模型进行了详尽的分析，研究了阻尼合金对机构动态响应的影响，包括振动幅值、频率和衰减特性，从而为机器设计提供指导。 5. 针对非线性动力学问题，论文还探讨了如何利用大数据技术来处理复杂的模拟数据，通过算法优化提升模型的预测能力和适应性。大数据分析可以提取大量的振动数据，揭示隐藏的模式和趋势，为阻尼合金构件的优化设计提供数据支持。 论文将大数据、算法与含阻尼合金的弹性机构动力学建模相结合，旨在解决实际工程中的振动控制问题，提高机械系统的稳定性和效率。通过这些理论研究和工程应用，可以预见在未来的机械设计中，大数据和高级算法将在阻尼效应的分析与优化中发挥越来越重要的作用。