Моделирование и оптимизация динамической нагруженности силовых передач транспортных машин

• Автор: Свитачев, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 295 с. : ил.

Глава I. Анализ, моделирование, оценка и оптимизация динамической
нагруженности силовых передач. Постановка задач исследования
1.1. Классификация составляющих воздействий динамической нагруженности силовых передач и их характер
1.2. Основные подходы при построении динамических моделей силовых передач
1.2.1. Схематизация и графы
1.2.2. Допущения, упрощение и редукция моделей силовых передач
1.3. Математические модели и методы исследования динамики силовых передач
1.3.1. Построение математических моделей
1.3.2. Методы исследования динамики силовых передач
1.3.2.1. Детерминистические и статистические методы исследования
1.3.2.2. Вопросы имитационного моделирования
1.3.2.3. Методы оценки статистических характеристик по реализациям случайных процессов
1.3.2.4. Проблемы оценки демпфирующих параметров силовых передач
1.4. Оптимизация динамической нагруженности силовых передач
1.4.1. Основные определения и постановка задач динамического синтеза
1.4.2. Практическое применение и основные методы решения
задач динамического синтеза силовых передач
1.5. Постановка задач исследования
Глава II. Построение математических моделей динамики силовых передач тракторов, агрегатируемых с механизмами переменной массы
2.1. Расчетные динамические модели силовых передач
2.2. О динамике тракторов с механизмами переменной массы
2.3. Уравнения динамики тела или системы тел с переменной
массой
2.4. Математические модели агрегатов
2.4.1. Математическая модель динамики силовой передачи трактора при бульдозировании
2.4.2. Математические модели динамики силовой передачи лесопогрузчика при различных режимах работы
2.4.2.1. Поперечно-угловые колебания
2.4.2.2. Продольно-угловые и вертикальные колебания
2.5. Параметры динамических систем и характеристики внешних
и внутренних воздействий
2.5.1. Параметры динамических систем
2.5.2. Характеристики внешних и внутренних воздействий
Глава III. Моделирование динамических процессов и оценка
динамических характеристик сложных механических систем
3.1. Свободные колебания и оценка резонансных режимов динамических систем
3.2. Вынужденные колебания механических систем и влияние эксплуатационных факторов на динамику силовой передачи
3.3. Нахождение динамических характеристик систем с постоянными параметрами

3.3.1. Оценка демпфирующих параметров силовой передачи трактора
3.3.2. Оценка динамических свойств силовой передачи лесопогрузчика
3.4. Оценка передаточных функций для систем с переменными параметрами
3.5. Влияние передаточных чисел на АЧХ
Глава IV. Экспериментальные исследования динамической
нагруженности силовых передач
4.1. Программа экспериментальных исследований
4.2. Обработка экспериментальных данных и применяемое математическое обеспечение
4.2.1. Характеристика и выбор шага квантования непрерывных случайных процессов нагруженности силовой передачи
4.2.2. Методика оценки статистических характеристик случайных процессов
4.2.3. Применение вейвлет-анализа для оценки динамических процессов нагруженности
4.2.4. Сравнение теоретических и экспериментальных амплитудно-частотных характеристик и оценка
их адекватности
Глава V. Совершенствование динамических свойств силовой передачи
на основе многокритериальной оптимизации
5.1. Постановка задачи оптимального проектирования
5.2. Оптимизация параметров силовой передачи с целью снижения динамических нагрузок
Основные выводы и рекомендации

путем фильтрации через специально- подобранную линейную динамическую систему или математическим усреднением ординат реализации случайного процесса на отрезке некоторой длины, расположенном симметрично относительно текущего значения аргумента реализации; сглаживание случайных процессов; применение локального преобразования Фурье и др. Данная проблема усугубляется еще и тем, что при взаимодействии рабочих органов с переменной массой передаточные функции силовых передач носят параметрический характер. В связи с этим особое внимание должно быть уделено расширению наших представлений о спектре возможностей применения более эффективного аппарата, хорошо приспособленного для исследования структуры неоднородных процессов, какими являются динамические нагрузки силовых передач. Таким аппаратом может быть вейвлет-преобразование. В отличии от преобразования Фурье, анализирующая функция которого покрывает всю временную ось, двухпараметрическая анализирующая функция вейвлет-преобразования хорошо локализована и во времени и по частоте. Вейвлет- преобразование динамического случайного процесса состоит в разложении его по базису, сконструированному из обладающей определенными свойствами солитоноподобной функции (вейвлета) посредством масштабных изменений и переносов. В отличие от преобразования Фурье результатом вейвлет-преобразования является двумерная функция амплитуд У(а,Ь), распределенных в пространстве (а,Ь)=(временной масштаб (частота), временная локализация) и представляет собой (частотно-) масштабновременной спектр, который дает информацию об эволюции относительного вклада составляющих воздействий разного масштаба (частот) во времени.
Непрерывное вейвлетное преобразование представляется в виде свертки [26, 108]