固定-阻尼边界定长轴向移动绳振动的行波边界反射叠加法

可简化为轴向移动绳系统的各类工程设备,诸如绳系卫星缆绳、缆车索道、物料输送带等,因其横向振动问题而备受关注,当前针对轴向移动绳的研究,大多集中在典型边界条件的基础上,而对于非典型边界条件的研究十分缺乏。基于经典的行波反射理论,以非典型边界的轴向移动绳为例,研究一种行波边界反射叠加法,通过左右行波在移动绳两侧边界的反射,结合其初始条件以及两侧边界连续性条件获得反射波的表达式,进而分三个阶段推导反射过程,最终通过叠加得出移动绳横向振动的解析表达式。以一端固定,另一端带有阻尼的定长度轴向移动绳为算例,结合中心差分法,通过MATLAB仿真,验证了行波边界反射叠加法的正确性和优越性。

边界载荷下变长度轴向移动绳横向振动分析

对于变长度轴向绳移系统,文章利用广义哈密顿原理求解移动绳自由振动及边界载荷下的横向振动方程,应用Galerkin截断法将非线性横向振动偏微分方程离散为一系列常微分方程,利用四阶Runge-Kutta法结合Matlab数值仿真,获取系统在自由振动及边界载荷下的实际参数振动、系统的动态特性以及轴向移动绳上指定点的理论振动情况,同时对比分析了2种情况下系统的振动特性。

一种稳健的移动绳振动计算的行波反射叠加法

在工程设备中广泛应用的绳移系统以其振动问题而备受关注。针对传统有限元法及Galerkin方法对于高速移动绳横向振动计算误差大、易发散的问题,基于行波在不同边界的反射叠加技术,文章提出了一种有限长度轴向移动绳横向振动计算方法。结合其初始条件以及边界条件获得反射波的表达式,从而将移动绳横向振动等效为不同速度移动波及其反射波的叠加,推导出其理论表达式。以两端固定的定长轴向移动绳为算例,通过与基于有限元的Newmark-beta法及时变状态方程法比较,验证了反射叠加法具有更高的精度,对于高速移动工况具有更好的稳定性。