[發明專利]一種雙振動體振動系統及同步特性分析方法

有效

• 申請號: 201910367143.9
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110108426B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張楠
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 苗青盛;譚云

1.一種雙振動體振動系統，包括：第一振動體和第二振動體；其特征在于，所述第一振動體的底面與所述第二振動體的頂面相連，所述第一振動體上設有第一電機和第二電機，所述第一電機和所述第二電機沿水平方向設置且關于所述第一振動體對稱，所述第一電機與第一擺臂的一端相連，所述第一擺臂的另一端與第一質量球相連，所述第二電機與第二擺臂的一端相連，所述第二擺臂的另一端與第二質量球相連，所述第一質量球和所述第二質量球反向回轉；

所述第一振動體的兩個側面分別通過彈性件與設備基礎相連、底面通過彈性件與所述第二振動體的頂面相連，所述第二振動體的底面通過彈性件與設備基礎相連、兩個側面分別與設備基礎沿豎直方向滑動連接。

2.一種基于上述權利要求1所述雙振動體振動系統的同步特性分析方法，其特征在于，包括：

根據第二振動體底面設備基礎的應力與應變關系以及第二振動體與底面設備基礎之間的相互作用關系建立底面設備基礎的滯回力模型；

建立振動系統中第一振動體水平、豎直和旋轉三個位移方向以及第二振動體豎直位移方向的力學模型，并根據滯回力模型以及力學模型建立振動系統的動力學模型；

根據所述動力學模型對所述振動系統的同步特性進行分析。

3.根據權利要求2所述的同步特性分析方法，其特征在于，根據第二振動體底面設備基礎的應力與應變關系以及第二振動體與底面設備基礎之間的相互作用關系建立底面設備基礎的滯回力模型，包括：

根據第二振動體底面設備基礎線性彈性剛度、振動系統豎直方向的位移、線性恢復力以及非線性恢復力建立所述滯回力模型。

4.根據權利要求2所述的同步特性分析方法，其特征在于，所述滯回力模型為：

即CD部分

其中，k′為滯回系數；ε為非線性系數，0＜ε＜1；y₂為第二振動體在豎直方向的位移；為第二振動體豎直方向的速度；其中A點坐標為(0，0)，B點坐標為(y_B，f(B))，C點坐標為(y_C，f(C))，D點坐標為(y_D，0)，且0≤y_B≤y_C≤y_D。

5.根據權利要求4所述的同步特性分析方法，其特征在于，設定所述第二振動體在豎直方向上為周期運動，則所述滯回力模型為：

其中，y₂＝αcosγ；α為振幅；γ為第二振動體的反復運動相位角；γ₁＝-γ₂。

6.根據權利要求4或5所述的同步特性分析方法，其特征在于，基于滯回力模型、第一振動體分別在三個位移方向的運動參數、第二振動體在豎直位移方向的運動參數、第一質量球和第二質量球的運動參數、振動系統中各部件的屬性參數、各部件初始狀態位置距離關系以及移動狀態位置距離關系；根據拉格朗日方程，建立所述動力學模型。

7.根據權利要求2所述的同步特性分析方法，其特征在于，根據所述動力學模型對所述振動系統的同步特性進行分析，包括：

設定所述振動系統的滯回力模型和動力學模型中的各個參數以及初始狀態信號，根據所述參數對所述振動系統的同步特性進行分析。

8.根據權利要求7所述的同步特性分析方法，其特征在于，設定所述振動系統的滯回力模型和動力學模型中的各個參數以及初始狀態信號，根據所述參數對所述振動系統的同步特性進行分析，包括：

根據所述動力學模型建立仿真模型；

將設定的各個參數以及初始狀態信號輸入所述仿真模型，根據仿真結果對所述振動系統的同步特性進行分析。

9.根據權利要求7所述的同步特性分析方法，其特征在于，所述初始狀態信號包括第一電機和第二電機的初始轉速以及第一質量球和第二質量球的初始相位。