基于里茲法的變幅桿-齒輪系統(tǒng)三維諧振特性分析的開題報告

基于里茲法的變幅桿-齒輪系統(tǒng)三維諧振特性分析的開題報告一、選題背景變幅桿-齒輪系統(tǒng)是一種常見于工程中的機械結(jié)構(gòu)，其運動學(xué)和動力學(xué)特性對于系統(tǒng)運行的效率和穩(wěn)定性具有重要意義。為了更好地理解和優(yōu)化此類機械系統(tǒng)，對其三維諧振特性的分析至關(guān)重要。里茲法是一種有效的求解多自由度系統(tǒng)振動的方法，其適用于非線性和復(fù)雜的系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用。因此，本論文將基于里茲法對變幅桿-齒輪系統(tǒng)進行分析，并研究其三維諧振特性。二、研究目的本研究的目的在于：1.建立變幅桿-齒輪系統(tǒng)的幾何模型和運動學(xué)方程，分析系統(tǒng)的運動學(xué)特性；2.采用里茲法求解系統(tǒng)的三維諧振頻率和振型，探究系統(tǒng)的動力學(xué)特性；3.利用有限元軟件驗證分析結(jié)果，并對比兩種方法的精度和計算效率。三、研究內(nèi)容本論文的研究內(nèi)容包括：1.變幅桿-齒輪系統(tǒng)的建模和運動學(xué)分析本部分主要是將變幅桿-齒輪系統(tǒng)進行建模，并推導(dǎo)出系統(tǒng)的運動學(xué)方程。對于系統(tǒng)的運動學(xué)特性進行分析，包括平動和旋轉(zhuǎn)運動。2.基于里茲法的變幅桿-齒輪系統(tǒng)諧振特性分析本部分采用里茲法進行分析，求解系統(tǒng)的三維諧振頻率和振型。重點分析系統(tǒng)的固有頻率、共振現(xiàn)象及其對系統(tǒng)安全運行的影響。3.有限元模擬結(jié)果的分析與對比本部分將使用有限元軟件對變幅桿-齒輪系統(tǒng)進行模擬，并將計算結(jié)果與里茲法進行對比，以驗證里茲法的精度和計算效率。四、研究方法1.變幅桿-齒輪系統(tǒng)的建模和運動學(xué)調(diào)查根據(jù)變幅桿-齒輪系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)、運動學(xué)特性以及動力學(xué)特性進行建模；根據(jù)變幅桿-齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、運動學(xué)特性和動力學(xué)特性等進行分析，其中包括大量的數(shù)學(xué)公式和方程式。2.里茲法的應(yīng)用通過列出里茲法的方程直接求解變幅桿-齒輪系統(tǒng)的三維諧振頻率及振型。如果需要求出固有頻率，則應(yīng)采用迭代進退法，按照頻率由低到高，通過線性逼近法獲得系統(tǒng)的每一個諧振頻率，并返回到線性迭代過程中。3.創(chuàng)建有限元模型建立變幅桿-齒輪系統(tǒng)的有限元模型，進行有限元計算，并通過有限元軟件評價結(jié)果。五、預(yù)期成果1.變幅桿-齒輪系統(tǒng)的建模和運動學(xué)分析2.變幅桿-齒輪系統(tǒng)的三維諧振特性分析和計算結(jié)果3.有限元軟件模擬的結(jié)果和分析對比。4.計算結(jié)果驗證和重要特征分析六、參考文獻1.Tornincasa,S.,Giardini,C.(1998).Dynamicsofagear-changemechanismfortransmissionoftwo-wheeledvehicles.SAE980587.2.涂彥,雷壘飛,王逸航,吳迪.基于里茲法的雙濾芯油濾器諧振分析[J].潤滑與密封,2017,42(6):28-34.3.李鵬,盧海彬,楊琨琨,呂學(xué)召.運動慣量對齒輪箱三維振動特性的影響[J].汽車工程,2014,36(5):475-479.4.韋