《局部浸液運動板橫向振動建模與動力學特性研究》是依託東北大學，由王延慶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：局部浸液運動板橫向振動建模與動力學特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王延慶
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
目前，在國內外的汽車板鍍鋅生產線中，由於板的振動導致鍍鋅質量不合格的情況十分普遍。因此，局部浸液運動板振動機理的研究對改善鍍鋅板表面質量有重要的套用價值。本項目擬考慮液體對運動板的耦合作用，根據Lagrange方法建立局部浸液運動板橫向振動的運動微分方程。利用分離變數法和Fourier級數展開法，推導描述液體-運動板耦合作用的速度勢的積分表達式。採用Rayleigh-Ritz法求解局部浸液運動板的固有特性。分析變速度運動板局部與液體耦合時參數共振的穩定性。通過近似解析法和數值法對局部浸液運動板的非線性振動特性進行理論分析。考察浸液深度、液體域的空間尺寸、板與水槽的相對位置、板的運動速度、邊界條件、面內預加張力等系統參數對浸液運動板振動特性的影響。該課題是鍍鋅板生產線亟需解決的問題，研究成果可為鍍鋅板生產線的改進提供理論支持，同時也可推進軸向運動體系振動問題及流-固耦合問題的研究。
結題摘要
目前，在國內外的汽車板鍍鋅生產線中，由於板的振動導致鍍鋅質量不合格的情況十分普遍。因此，浸液運動板振動機理的研究對改善鍍鋅板表面質量有重要的套用價值。本項目以軸向運動板作為研究模型，考慮液體對運動板的耦合作用，對該流-固耦合系統的振動特性進行了詳細的分析。主要內容包括：在非線性氣動力作用下，研究了軸向運動板振動的運動穩定性及分岔和混沌現象；考慮軸向張力的作用，分別討論了局部浸液與全部浸液軸向運動板的固有頻率、模態函式以及臨界速度，並分析了浸液深度、液體域的空間尺寸、板與水槽的相對位置、板的運動速度、邊界條件、面內預加張力等系統參數對浸液運動板固有振動特性的影響；考慮自由表面波作用，研究了浸液運動板的線性及非線性自由振動，並且分析了運動板發生1:1和1:3內共振的條件以及內共振特性；研究了浸液黏彈性板在軸向變速運動時的參數共振，揭示了主參數共振、和型組合共振和差型組合共振的不穩定邊界；分析了浸液功能梯度材料運動板的非線性強迫振動回響，闡明了系統在時域和頻域中的振動特性。 項目取得了如下結果：運動速度影響浸液運動板的運動穩定性，在較小的速度下，板的運動保持穩定，當速度增加時，板會出現靜態分岔和顫振失穩；浸液板的固有頻率以及臨界速度與板的剛度、運動速度、板在流體域中的位置、邊界條件、浸液深度、板長寬比、流體密度均有關聯；在某些條件下，1:1和1:3內共振會發生於浸液運動板中，內共振的產生會使浸液板的振動回響複雜化；浸液黏彈性板在軸向變速運動時最容易在基頻的主參數共振中失穩，其次是差型組合共振，最後是和型組合共振；浸液運動功能梯度板的非線性幅頻回響表現為硬彈簧特性，該系統存在強烈的模態耦合行為，幅頻特性曲線出現多條解支。 該課題是鍍鋅板生產線亟需解決的問題，研究成果可為鍍鋅板生產線的改進提供理論支持，同時也可推進軸向運動體系振動問題及流-固耦合問題的研究。
