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时间:2020-03-27
《跌落工况下斜支承系统响应分析的变分迭代法_严敏.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、严敏等跌落工况下斜支承系统响应分析的变分迭代法71跌落工况下斜支承系统响应分析的变分迭代法严敏1,陈安军2(1.江南大学,无锡214122;2.国家轻工业包装制品质量监督检测中心,无锡214122)摘要:以斜支承缓冲包装系统为研究对象,建立了跌落工况下系统的无量纲非线性动力学方程。应用变分迭代方法求解了系统动力学方程,得到了系统响应的近似解析表达式,并与龙格库塔数值解进行了比较。研究表明:跌落工况下斜支承系统响应频率相对误差小于0.3%,无量纲位移及加速度的响应最大值相对误差小于0.5%,且无量纲位移、加速度响应随支承角及跌落高度的变化趋势,与龙格库塔数值结果相同。变分迭代
2、方法求解斜支承系统的跌落冲击问题,可以得到满意的结果。关键词:斜支承系统;数值解;变分迭代法;非线性中图分类号:TB487;TB485.1文献标识码:A文章编号:1001-3563(2012)13-0071-04VariationalIterationMethodforResponseAnalysisofInclinedSupportPackagingSystemunderDroppingCondition1,CHENAn-jun2YANMin(1.JiangnanUniversity,Wuxi214122,China;2.ChinaNationalControlandTe
3、stCenterforPackagingQuali-ty,Wuxi214122,China)Abstract:Dimensionlessnonlineardynamicalequationsofinclinedsupportpackagingsystemundertheconditionofdroppingwereestablished.Variationaliterationmethodwasproposedtosolvetheequation,expressionsofapproximatesolutionwereobtained,andtheresultswereco
4、mparedwiththatofRunge-Kuttanumericmethod.Theresultsshowedthatresponsefrequencyerrorofinclinedsupportpackagingsystemundertheconditionofdroppingislessthan0.3%;theerrorofthemaxdimensionlessdisplacementandthemaxdimensionlessacceler-ationislessthan0.5%;andvariationtrendwithdroppingheightandsupp
5、ortangleisthesamewithRunge-Kuttanumericmethod.Itwasconcludedthatitisvalidtoapplyvariationaliterationmethodtosolvetheprob-lemofinclinedsupportpackagingsystemundertheconditionofdropping.Keywords:inclinedsupportpackagingsystem;numericalsolution;variationaliterationMethod;nonlinear20世纪60年代包装工程
6、中采用了斜支承弹簧道。减振系统,利用其结构的几何非线性对精密仪器设备流通过程中,产品可能遇到跌落冲击环境,缓冲进行减振保护,其减振效果优于垂直安装的线性系包装系统的响应分析是包装设计的理论基础。包装[1]统。文献[2-4]研究了斜支承弹簧非线性减振系系统的跌落冲击响应取决于外部条件,同时也取决于统的自振特性及其影响因素,重点探讨了系统支承角系统自身的结构特性。斜支承系统由于自身结构的对自振特性的影响;文献[5]在系统振动方程的基础几何非线性,动力学方程为复杂的非线性形式,理论上,利用数值分析方法研究了不同支承角、振幅对系分析难以解析表达。求解非线性问题通常采用数值统振动特性
7、的影响。现有斜支承系统的研究主要针积分和近似解析方法。龙格库塔数值积分方法常应对自振特性的分析,探讨自振规律的影响因素;而跌用于非线性包装系统跌落冲击问题求解,但难以简单落工况下,斜支承系统冲击响应特性的分析未见报的函数描述跌落冲击问题的物理意义。求解非线性收稿日期:2012-05-04作者简介:严敏(1986-),女,湖南人,江南大学硕士生,主攻运输包装。通讯作者:陈安军(1962-),男,河南潢川人,江南大学教授,主要从事运输包装动力学、机器人动力学及控制的研究。包装工程PACKAGINGENGINEERING
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