基于薄板理论的硬质薄膜的横向振动与稳定性分析

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PRC250烟包专用机组式凹版印刷机,其印刷对象克重为200g/m2-300g/m2的纸板,此印刷材料在印刷中的振动特性对印刷质量有重要的影响。本文以印刷纸板为研究对象,该印刷纸板在课题中均称为硬质印刷薄膜,属于具有一定抗弯刚度的硬质薄膜,适合采用薄板理论研究其动力学特性。  本研究主要内容包括:⑴研究学习伽辽金无网格法及薄板振动理论,采用薄板振动理论假设建立硬质印刷薄膜的横向振动微分方程,再利用伽辽金无网格对振动方程进行离散。⑵对硬质印刷薄膜进行横向振动特性研究,考虑两种不同的边界条件及长宽比,通过能量法及变分原理建立其横向振动微分方程,采用伽辽金无网格法对振动微分方程进行离散,得到其动力学方程。通过数值求解,得到了两种边界条件下,长宽比为1时前3阶无量纲固有频率以及固有振型,分析了两种边界条件下具有抗弯刚度的硬质印刷薄膜的振动特性。⑶基于simulink仿真平台,对具有抗弯刚度的硬质印刷薄膜在不同激励下的系统响应进行研究,采用伽辽金无网格法,建立系统的动力学方程。利用simulink仿真,得到硬质印刷薄膜系统的位移响应的仿真框图,同时根据实际工况,研究矩形印刷薄膜施加正弦和脉冲两种不同的激励时系统位移响应图。⑷以具有轴向运动且具有抗弯刚度的硬质印刷薄膜为研究对象,建立具有轴向运动速度的硬质印刷薄膜的横向振动微分方程。通过能量法及变分原理建立其横向振动微分方程,采用伽辽金无网格法进行计算求解。通过数值计算,讨论长宽比及边界条件对具有抗弯刚度的硬质印刷薄膜的动力稳定区域的影响,为具有轴向运动速度的硬质印刷薄膜稳定工作速度区间的确定提供理论指导和依据。
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