[发明专利]双激振电机驱动的振动系统的同步特性分析方法及装置

摘要

本发明涉及一种双激振电机驱动的振动系统的同步特性分析方法及装置，其中，所述方法包括根据土壤的应力与应变的关系以及所述双激振电机驱动的振动体与土壤之间的相互作用关系建立土壤的不对称滞回恢复力模型；根据所述不对称滞回恢复力模型以及预先建立的同向回转双激振电机驱动的振动系统力学模型建立所述双激振电机驱动的土壤压实振动系统的动力学模型；根据所述双激振电机驱动的土壤压实振动系统的动力学模型对所述双激振电机驱动的振动系统的同步运转特性进行分析。本发明提供的动力学模型与实际振动压实工况更加吻合，因而可提高双激振电机驱动的振动系统的同步特性分析的准确性，可为后续进一步研究提供基础。

主权项

1.一种双激振电机驱动的振动系统的同步特性分析方法，其特征在于，包括：根据土壤的应力与应变的关系以及所述双激振电机驱动的振动体与土壤之间的相互作用关系建立土壤的不对称滞回恢复力模型，包括：根据土壤线性弹性刚度、振动系统的位移、线性恢复力以及非线性恢复力建立所述不对称滞回恢复力模型，所述土壤的不对称滞回恢复力模型具体如公式(1)所示：其中，振动系统从位移为0的点移动到B点，从B点移动到C点，再从C点移动到位移为0的点，k为土壤线性弹性刚度，y为振动系统的位移，ky表示线性恢复力项，ε为土壤的非线性系数且为小于1的数，εky³表示非线性恢复力项，y_B表示B点处的位移，y_C表示C点处的位移，表示速度；根据所述不对称滞回恢复力模型以及预先建立的同向回转双激振电机驱动的振动系统力学模型建立所述双激振电机驱动的土壤压实振动系统的动力学模型，具体包括：根据所述振动系统中的第一激振电机的第一质量、所述第一激振电机在竖直方向的第一位移、第一速度和第一加速度以及所述振动系统中的第二激振电机的第二质量、所述第二激振电机在竖直方向的第二位移、第二速度和第二加速度建立所述双激振电机驱动的土壤压实振动系统的动力学模型；所述振动系统包括振动体；相应地，所述根据所述振动系统中的第一激振电机的第一质量、所述第一激振电机在竖直方向的第一位移、第一速度和第一加速度以及所述振动系统中的第二激振电机的第二质量、所述第二激振电机在竖直方向的第二位移、第二速度和第二加速度建立所述双激振电机驱动的土壤压实振动系统的动力学模型，还包括：根据所述振动体的质量、所述第一激振电机的第一偏心块的质量和所述第二激振电机的第二偏心块的质量、所述第一偏心块绕所述双激振电机的回转轴心的第一半径、所述第二偏心块绕所述双激振电机的回转轴心的第二半径、所述双激振电机的第一偏心块的第一角位移以及第二偏心块的第二角位移、所述第一偏心块在相应旋转方向上的第一角速度和第一角加速度以及所述第二偏心块在相应旋转方向上的第二角速度和第二角加速度建立所述双激振电机驱动的土壤压实振动系统的动力学模型；所述双激振电机驱动的土壤压实振动系统的动力学模型根据公式(2)获得：其中，y₁表示第一质体竖直方向的位移，表示所述第一质体竖直方向的速度，表示所述第一质体竖直方向的加速度，y₂表示第二质体竖直方向的位移，表示所述第二质体竖直方向的速度，表示所述第二质体竖直方向的加速度，m₁表示所述第一质体的质量，m₂表示所述第二质体的质量，所述第二质体包括振动块、所述第一激振电机的第一偏心块和所述第二激振电机的第二偏心块，m₀₁表示所述第一偏心块的质量，m₀₂表示所述第二偏心块的质量，r₁表示所述第一偏心块绕着回转轴心的半径，r₂表示所述第二偏心块绕着回转轴心的半径，φ₁表示所述第一偏心块的角位移，φ₂表示所述第二偏心块的角位移，表示所述第一偏心块的角速度，表示所述第二偏心块的角速度，表示所述第一偏心块的角加速度，表示所述第二偏心块的角加速度，c₁表示所述第一质体处的线性阻尼，k₁表示所述第一质体和所述第二质体的线性刚度，c₂表示土壤作用在所述振动体上的阻尼，f(y₂)表示土壤线性滞回恢复力，c₀₁表示所述第一偏心块的回转阻尼，c₀₂表示所述第二偏心块的回转阻尼，T_m1表示所述第一激振电机的电磁转矩，T_m2表示所述第二激振电机的电磁转矩，T_f1表示所述第一激振电机的负载转矩，T_f2表示所述第二激振电机的负载转矩，J₀₁表示第一偏心块绕着回转轴心的转动惯量，J₀₂表示第二偏心块绕着回转轴心的转动惯量；根据所述双激振电机驱动的土壤压实振动系统的动力学模型对所述双激振电机驱动的振动系统的同步运转特性进行分析。