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《粘弹性轴向运动带动力学建模和其机械能变化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、粘弹性轴向运动带动力学建模和其机械能变化研究摘要：为进一步分析、研究稳定性特性，推导了粘弹性轴向运动带机械能变化方程。首先推导了考虑横向和纵向振动时轴向运动带中微元段的应变方程；接着以Kelvin-Voigt微分型应力-应变本构关系模拟带的粘弹性特性，利用Hamilton变分原理推导出运动带的横向和纵向梁振动方程；最后得到端支座分别为钱支座和固定支座时的粘弹性轴向运动带中机械能随时间的变化方程，分析研究了能量变化特性。关键词：轴向运动带，粘弹性，机械能，动力学建模中图分类号：U472.43ModelingandAnalyzingofMechanicalEnegeticChangeforVisc
2、oelasticAxiallyMovingBeltWangHongyunl,2(1.CollegeofAutomotiveEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangdong,Guangzhou510641)(2.DeparmentofElectronicInformationEngineering,GuangdongPolytechnicNormalUniversity,Guangdong,Guangzhou510665)Abstract：Theaimofthisstudywastoderivetheexpressionofthetem
3、poralvariationofthemechanicalenergyforviscoelasticaxiallymovingbeltinordertostudythestabilityofbeltdrivesystems.Firstly，thetransverseandlongitudinalvibrationdisplacement-strainrelationofthematerialparticlesofaxiallymovingbeltwasestablished・BasedontheKelvin-Voigtviscoelasticconstitutivelaw,thenonline
4、ardynamicmodelofviscoelasticaxiallymovingbeltwasconductedbyusingthegeneralizedHamilton，sprinciple・Inthemodel,thebendingstiffnessofbeltwasconsidered.Lastly,thetime~rateofchangeofmechanicalenergyforviscoelasticaxiallymovingbeltwereobtained,andthecharacteristicsofthemechanicalenergychangewereanalyzedwi
5、ththesimplesupportsandfixedsupportsrespectively,KeyWords：axiallymovingbelt,viscoelastic,mechanicalenergy,modeling1前言带传动是机械传动中重要的传动形式之一，它具有自由变速、远近传动、结构简单、更换方便等特点，被广泛应用于汽车、纺织、家电、轻工等领域。带传动中的传动带属于轴向运动材料，这类材料大量存在于工程中，如磁带、缆车索道、纺织纤维等。以往在研究轴向运动材料动力特性时建立了两类模型：弦线模型和梁模型。梁模型考虑了材料的弯曲刚度，更接近于实际传动带动力特性［1］。带通常由橡胶、聚酯
6、线绳、玻璃纤维等材料制成，在工作中会呈现粘弹性特性［2,3,4］。为准确描述传动带的粘弹性特性，应选择合适的应力-应变粘弹性本构关系。LZhang［2］,EricM.Moctonsturm［3］和GregorCepon［4］等人曾以Kelvin-Voigt微分型本构关系来模拟带的粘弹性特性，在不考虑带的弯曲刚度情况下，建立了弦线模型研究轴向运动带的动力特性。国内陈立群、杨晓东、吴俊等选择积分型本构关系［5］、Leaderman本构关系［6］来描述轴向运动材料的粘弹性特性。对轴向运动类材料的研究除了集中在建立动力学模型研究其动力特性外，另一颇受关注的研究领域是通过分析机械能随时间的变化来研究系统
7、稳定性特性。J.A.Wickert［7］,A.A.Renshaw［8］等研究了轴向运动弦线和梁的机械能变化，推导出了机械能守恒函数［8］。S.-Y.Lee等［9］研究了弦线和张紧的输流管道在自由边界、固定边界和阻尼边界三种情况下的机械能变化。国内陈立群也对轴向加速、变速运动弦线的机械能变化方程进行了推导［10,11,12］。以上对轴向运动弦线或梁的机械能变化研究结果均显示：轴向运动材料的机械能变化
