高速電梯非線性復(fù)合隨機振動響應(yīng)分析.pdf

1、高速電梯由于運行速度快，必然會帶來振動強烈的問題，故高速電梯的振動響應(yīng)分析在設(shè)計、制造和安裝的各個環(huán)節(jié)占據(jù)著舉足輕重的地位。而由于轎廂系統(tǒng)各設(shè)計參數(shù)在制造和安裝過程中不可避免地存在誤差，以及導(dǎo)軌的不平順度的隨機特性，導(dǎo)致電梯轎廂的振動過程受隨機參數(shù)和隨機激勵的影響，以至于傳統(tǒng)的確定性結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析方法不能滿足分析要求。另一方面，滾動導(dǎo)靴作為電梯導(dǎo)向系統(tǒng)的重要組成部件，其靴襯材料特性以及滾輪與導(dǎo)軌的接觸形式導(dǎo)致其本構(gòu)模型中含有非線性成分。

2、因此，同時考慮各隨機性因素，開展非線性下的高速電梯復(fù)合隨機振動響應(yīng)分析對建立更加接近實際情況的分析方法，從而對高速電梯的減振進行理論指導(dǎo)有重要意義。
　　首先，在考慮系統(tǒng)參數(shù)隨機性的前提下建立了高速電梯4自由度振動模型，基于隨機攝動理論導(dǎo)出加速度響應(yīng)的確定部分與隨機部分表達式；通過求解隨機響應(yīng)表達式并比較各參數(shù)隨機部分系數(shù)推導(dǎo)各隨機參數(shù)對加速度響應(yīng)靈敏度表達式；根據(jù)位移響應(yīng)協(xié)方差矩陣和隨機參數(shù)協(xié)方差矩陣推導(dǎo)出加速度響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差特性

3、并進行分析。該方法能探明隨機參數(shù)對振動加速度響應(yīng)的影響規(guī)律，分析出各參數(shù)對響應(yīng)的影響程度，進一步指導(dǎo)理論計算和實際工程。
　　其次，針對導(dǎo)軌的安裝形式以及表面粗糙度，建立了含兩組隨機參數(shù)控制的導(dǎo)軌不平順度模型；將該模型中的隨機激勵融入高速電梯隨機參數(shù)振動系統(tǒng)中，構(gòu)建復(fù)合隨機振動模型；利用正交多項式逼近法求解高速電梯復(fù)合隨機振動均值響應(yīng)以及采用復(fù)化Cotes積分精細積分方法計算其標(biāo)準(zhǔn)差；算例中，針對參數(shù)的變異性和導(dǎo)軌的不平順程度對其

4、水平振動響應(yīng)進行了分析，從響應(yīng)均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)的角度探究各項隨機因素對響應(yīng)的作用機理。
　　然后，根據(jù)高速電梯滾動導(dǎo)靴的材料特性以及與導(dǎo)軌的配合關(guān)系，分析了頂面滾輪和側(cè)面滾輪相對導(dǎo)軌位移時恢復(fù)力的非線性成因；采用Hertz接觸理論和Bouc-Wen滯回模型推導(dǎo)位移量與恢復(fù)力之間的非線性關(guān)系，最后聯(lián)合起來建立滾動導(dǎo)靴非線性本構(gòu)模型；根據(jù)模擬實驗證明了其滯回恢模型中的能量損耗對隨機恢復(fù)力離散程度的影響。
　　最后，將導(dǎo)軌隨