高速曳引電梯動態(tài)分析理論及轎廂噪聲預(yù)測方法研究.pdf

1、本學(xué)位論文結(jié)合浙江省科技計劃重大機電裝備專項“高速高舒適性曳引電梯關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”(項目編號：2006C11251)，通過理論分析、數(shù)值仿真及實驗驗證，對高速曳引電梯系統(tǒng)動力學(xué)建模與分析方法、噪聲預(yù)測及影響因素等方面進行了深入系統(tǒng)地研究。 第一章，闡述了本學(xué)位論文的研究背景與意義，詳細介紹了國內(nèi)外在電梯動力學(xué)和噪聲分析等領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)之上，提出了論文的主要研究內(nèi)容。 第二章，提出了一種曳引繩-轎廂系統(tǒng)

2、時變元模型，將曳引繩處理為運動彈性弦，與其底端相連的轎廂處理為質(zhì)量-彈簧-阻尼元件結(jié)構(gòu)，并運用Lagrange方法推導(dǎo)了該系統(tǒng)的水平方向非線性時變動力學(xué)方程。以五次多項式擬合得到的電梯運行狀態(tài)曲線作為運動參數(shù)輸入，采用高精度、高效率的精細積分法進行算例分析，結(jié)果表明提出的高速曳引電梯時變元模型及其求解方法是有效的。 第三章，以滾動導(dǎo)靴-導(dǎo)軌為研究對象，在對其耦合接觸關(guān)系作近似描述的基礎(chǔ)上，基于Hertz彈性接觸理論和Kalker

3、線性蠕滑理論分別推導(dǎo)了滾動導(dǎo)靴與導(dǎo)軌之間的法向接觸剛度和切向接觸剛度計算式。根據(jù)滾動導(dǎo)靴的不圓度偏差和導(dǎo)軌的廓形偏差，擬合了滾動導(dǎo)靴與導(dǎo)軌之間的不平順激勵，由此建立了滾動導(dǎo)靴的動力學(xué)方程。 第四章，闡述了用于復(fù)雜系統(tǒng)分析的直接積分-界面位移綜合法的基本思想和求解過程。在前兩章提出的曳引繩時變元模型和滾動導(dǎo)靴接觸模型的基礎(chǔ)上，對高速曳引電梯進行子結(jié)構(gòu)劃分和構(gòu)建直接積分形式的子結(jié)構(gòu)振動控制方程，根據(jù)界面協(xié)調(diào)條件組集得到整體系統(tǒng)的動力

4、學(xué)方程。最后，對高速曳引電梯整體系統(tǒng)動力學(xué)模型進行了求解和實驗驗證。 第五章，討論了轎體和導(dǎo)軌的模型化方法，采用滾動導(dǎo)靴獨立建模、以連續(xù)彈性離散點支承Euler梁模型描述導(dǎo)軌的思想，建立了考慮滾動導(dǎo)靴-導(dǎo)軌接觸機理的高速曳引電梯轎體-導(dǎo)軌系統(tǒng)動力相互作用模型，并通過仿真計算與實驗測試結(jié)果的比較證明了模型的有效性。 第六章，在系統(tǒng)討論高速曳引電梯轎廂統(tǒng)計能量分析建模方法的基礎(chǔ)上，利用理論計算和實驗測試得到高速曳引電梯轎廂各

5、子系統(tǒng)的模態(tài)密度、內(nèi)損耗因子、耦合損耗因子和輸入功率，最終建立了預(yù)測高速曳引電梯轎廂內(nèi)部噪聲的SEA模型。模型的有效性驗證實驗結(jié)果表明該模型的可信度較高，可以用于高速曳引電梯轎廂內(nèi)部噪聲的預(yù)測。 第七章，基于高速曳引電梯轎廂SEA模型，首先比較了滾動導(dǎo)靴振動功率輸入和機房噪聲功率輸入對轎廂內(nèi)噪聲的影響程度，預(yù)測了不同運行速度和導(dǎo)軌狀況下轎廂內(nèi)噪聲響應(yīng)。然后，在分析了圍繞轎廂的子系統(tǒng)對轎內(nèi)噪聲的貢獻大小之后，對轎廂聲學(xué)特性參數(shù)進行