船-缆-机器人采矿系统中非均匀张力缆振动特征分析

深海采矿越来越重要,本文针对采矿船-缆索-水下机器人采矿系统的作业模式,考虑采矿船和水下机器人运动引起的非均匀张力缆索横向振动问题,建立了船-缆-机器人系统简化的数学模型,给出了二阶线性变系数偏微分控制方程和初边值条件。基于变量分离法求解模型得到非均匀张力缆自然频率和振动模态的Bessel函数解析表达式。分析了采矿船和水下机器人运动引起的端致运动规律,给出了上下端运动幅度和频率对缆索振动的影响。研究发现:端部运动幅度逐渐增大时,缆索的横向最大振幅均呈线性增长;端部运动频率与缆索各阶自然频率相等时,系统会发生共振现象,分析了各阶振型的响应函数,对非均匀张力缆的设计参数确定提供参考。

非均匀张力作用下运动薄膜的稳定性研究

文章研究了非均匀张力作用下运动薄膜的动力特性及其稳定性问题。以轴向运动薄膜为模型,建立非均匀张力作用下运动薄膜的计算模型,推导运动薄膜在面内非均匀张力作用下的运动微分方程,采用微分求积法,建立运动系统的复特征值方程。通过数值求解,得到了系统复频率的实部与薄膜长宽比、速度及张力变化系数的关系曲线,并分析了张力变化系数、长宽比和运动速度等参数对薄膜动力特性及稳定性的影响。

基于解析法的非均匀张力作用下运动薄膜的稳定性

目的针对高速印刷运动薄膜在传输制备过程中由于相邻导纸辊等支撑副的平行度误差,料膜沿宽度方向张力分布易出现不均匀性问题,研究提高印刷设备的工作稳定性的方法。方法根据D’Alembert原理建立运动薄膜的横向振动微分方程,引入无量纲量,将微分方程转化为无量纲形式,利用解析法求解运动薄膜的复频率方程。结果得到不同参数下无量纲复频率与无量纲速度的变化曲线,当增大张力系数、张力比,或者减小长宽比时,薄膜系统达到发散失稳的临界无量纲速度增大,运动薄膜系统越稳定。结论获得了在不同张力比、张力系数、长宽比等参数下薄膜系统达到发散失稳的临界无量纲速度。

非均匀张力作用下运动矩形薄膜振动控制研究

以非均匀张力作用下的轴向运动印刷薄膜为研究对象,建立变张力轴向运动印刷薄膜的计算模型,导出了轴向运动薄膜在面内变张力作用下的振动微分方程;采用有限差分法,对印刷运动矩形薄膜的振动微分方程进行离散,推导出运动薄膜振动控制系统的状态方程。利用次最优控制法,对运动薄膜横向振动进行控制研究。结果表明,采用次最优控制法对非均匀张力作用下运动薄膜进行输出反馈控制,能够在较短时间内将薄膜的振动衰减到稳定状态,从而提高印品质量。通过对比不同张力变化系数下的响应曲线,得到张力变化系数越小,控制效果越好的结论,该结论为提高印刷设备的工作稳定性提供了理论依据。

非均匀张力作用下斜支承运动薄膜的振动特性研究

基于陕西北人B624卷筒纸印刷机上运动薄膜的运动稳定性问题,对非均匀张力作用下斜支承运动薄膜的横向振动特性进行研究。基于D’Alembert原理以及直角坐标系与斜坐标系的转化,得到斜坐标系中非均匀张力作用下斜支承运动薄膜的运动微分方程。采用微分求积法对振动微分方程进行离散得到运动薄膜的复特征值方程,得到非均匀张力系数、斜支承角度变化时无量纲速度与无量纲复频率之间的关系曲线,分析各参数对系统稳定性的影响并得到了不同参数下运动薄膜发散失稳的临界速度。

非均匀张力作用下多层膜结构动力稳定性研究

目的印刷电子薄膜要求涂层均匀、套印精度高,文中旨在研究不同参数对柔性电子多层膜动态稳定性的影响,为柔性电子膜的稳定传输提供理论指导。方法应用Hamilton原理建立运动多层膜结构的振动微分方程,采用隐式龙格库塔法求解离散得到的状态方程,根据Floquet理论计算系统|λ_(k)|=1时对应的Ω和c_(1)。结果在对边简支对边固支边界条件下,运动多层膜稳定区域更大。此外,减小平均速度、张力比、非均匀张力系数,增大长宽比,可以提高运动多层膜的稳定性,其中平均速度变化的影响最为显著。结论通过建立实际生产中运动柔性电子多层膜数学模型,得到了不同参数对运动多层膜动态稳定性影响规律,研究结果为柔性电子多层膜稳定传输,提高涂层均匀性、叠印精度提供了理论依据。