[发明专利]一种双振动体振动系统及同步特性分析方法

权利要求书

1.一种双振动体振动系统，包括：第一振动体和第二振动体；其特征在于，所述第一振动体的底面与所述第二振动体的顶面相连，所述第一振动体上设有第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机沿水平方向设置且关于所述第一振动体对称，所述第一电机与第一摆臂的一端相连，所述第一摆臂的另一端与第一质量球相连，所述第二电机与第二摆臂的一端相连，所述第二摆臂的另一端与第二质量球相连，所述第一质量球和所述第二质量球反向回转；

所述第一振动体的两个侧面分别通过弹性件与设备基础相连、底面通过弹性件与所述第二振动体的顶面相连，所述第二振动体的底面通过弹性件与设备基础相连、两个侧面分别与设备基础沿竖直方向滑动连接。

2.一种基于上述权利要求1所述双振动体振动系统的同步特性分析方法，其特征在于，包括：

根据第二振动体底面设备基础的应力与应变关系以及第二振动体与底面设备基础之间的相互作用关系建立底面设备基础的滞回力模型；

建立振动系统中第一振动体水平、竖直和旋转三个位移方向以及第二振动体竖直位移方向的力学模型，并根据滞回力模型以及力学模型建立振动系统的动力学模型；

根据所述动力学模型对所述振动系统的同步特性进行分析。

3.根据权利要求2所述的同步特性分析方法，其特征在于，根据第二振动体底面设备基础的应力与应变关系以及第二振动体与底面设备基础之间的相互作用关系建立底面设备基础的滞回力模型，包括：

根据第二振动体底面设备基础线性弹性刚度、振动系统竖直方向的位移、线性恢复力以及非线性恢复力建立所述滞回力模型。

4.根据权利要求2所述的同步特性分析方法，其特征在于，所述滞回力模型为：

即CD部分

其中，k′为滞回系数；ε为非线性系数，0＜ε＜1；y₂为第二振动体在竖直方向的位移；为第二振动体竖直方向的速度；其中A点坐标为(0，0)，B点坐标为(y_B，f(B))，C点坐标为(y_C，f(C))，D点坐标为(y_D，0)，且0≤y_B≤y_C≤y_D。

5.根据权利要求4所述的同步特性分析方法，其特征在于，设定所述第二振动体在竖直方向上为周期运动，则所述滞回力模型为：

其中，y₂＝αcosγ；α为振幅；γ为第二振动体的反复运动相位角；γ₁＝-γ₂。

6.根据权利要求4或5所述的同步特性分析方法，其特征在于，基于滞回力模型、第一振动体分别在三个位移方向的运动参数、第二振动体在竖直位移方向的运动参数、第一质量球和第二质量球的运动参数、振动系统中各部件的属性参数、各部件初始状态位置距离关系以及移动状态位置距离关系；根据拉格朗日方程，建立所述动力学模型。

7.根据权利要求2所述的同步特性分析方法，其特征在于，根据所述动力学模型对所述振动系统的同步特性进行分析，包括：

设定所述振动系统的滞回力模型和动力学模型中的各个参数以及初始状态信号，根据所述参数对所述振动系统的同步特性进行分析。

8.根据权利要求7所述的同步特性分析方法，其特征在于，设定所述振动系统的滞回力模型和动力学模型中的各个参数以及初始状态信号，根据所述参数对所述振动系统的同步特性进行分析，包括：

根据所述动力学模型建立仿真模型；

将设定的各个参数以及初始状态信号输入所述仿真模型，根据仿真结果对所述振动系统的同步特性进行分析。

9.根据权利要求7所述的同步特性分析方法，其特征在于，所述初始状态信号包括第一电机和第二电机的初始转速以及第一质量球和第二质量球的初始相位。