高速电梯曳引系统多向耦合振动建模与减振设计技术及其应用

摘要

随着高层建筑的不断涌现，对于高速电梯的需求量越来越大，对电梯的安全性和舒适性提出了更高的要求。结合高速电梯曳引系统研发过程中出现的技术问题，基于多向耦合振动建立了高速电梯曳引系统的动力学模型，并采用高斯精细积分方法获得了动力学模型的数值解，研究了电梯曳引系统的动力学特性和规律。提出了基于动力学模型的高速电梯曳引系统减振方法，开发了高速电梯曳引系统动力学分析和减振设计系统，为高速电梯曳引系统的减振设计提供了技术支持。论文主要内容如下：
　　第一章分析了国内外高速电梯发展现状，综述了高速电梯设计中的安全性设计、舒适性设计、绿色性设计等关键技术的研究现状。结合本文研究背景，明确了研究意义及研究内容，介绍了论文的组织结构。
　　第二章研究了高速电梯曳引系统的结构及运动规律，将高速电梯曳引系统简化成带有质量-弹簧-阻尼系统的轴向伸缩弦，运用能量法及Hamilton定律建立了其多向耦合振动的动力学模型。以某电梯制造企业的KLK2型高速电梯为例建立了该高速电梯的动力学模型。
　　第三章提出了高速电梯曳引系统动力学模型的高斯精细积分求解方法。采用时变元方法将无限自由度的动力学模型离散化得到有限自由度的常微分方程组，运用高斯精细积分算法求得数值解，拟合数值解得到高速电梯曳引系统钢丝绳距离轿厢最近点的各向振动加速度曲线，以某电梯制造企业实际电梯为例分析了影响高速电梯曳引系统振动的因素。
　　第四章研究了高速电梯振动的评价方法与标准以及高速电梯曳引系统的参数优选空间，建立了高速电梯曳引系统参数优化模型，研究了高速电梯曳引系统减振方法，以某电梯企业实际高速电梯为例进行了实例分析。
　　第五章根据论文研究的高速电梯曳引系统减振技术，开发了高速电梯曳引系统动力学分析与减振设计系统，并在实际的企业项目中得到了应用验证。
　　第六章总结了本文的主要研究内容和成果，并给出了今后有待进一步研究的工作与方向。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 高速电梯设计关键技术研究现状

1．2．1 高速电梯安全性设计研究

1．2．2 高速电梯绿色性设计研究

1．2．3 高速电梯舒适性设计研究

1．3 论文研究内容及意义

1．4 论文组织架构

1．5 本章小结

第2章 基于多向耦合振动的高速电梯曳引系统动力学建模

2．1 引言

2．2 高速电梯结构组成及其多向耦合振动特性

2．2．1 高速电梯结构组成及分类

2．2．2 高速电梯曳引系统结构特征

2．2．3 高速电梯曳引系统多向耦合振动特性

2．3 电梯曳引系统的能量法描述

2．4 高速电梯曳引系统动力学模型

2．4．1 高速电梯曳引系统无外界激励动力学模型

2．4．2 高速电梯曳引系统有外界激励动力学模型

2．5 高速电梯曳引系统动力学模型实例

2．5．1 电梯曳引系统及其运行参数

2．5．2 电梯运行状态凿线的多项式拟合

2．5．3 高速电梯曳引系统建模流程

2．6 本章小结

第3章 高速电梯曳引系统动力学模型的高斯精细积分求解

3．1 引言

3．2 高速电梯曳引系统动力学模型离散化

3．3 基于高斯精细积分的动力学模型离散式求解方法

3．4 高速电梯曳引系统动力学模型实例

3．5 本章小结

第4章 基于动力学模型的高速电梯曳引系统减振设计

4．1 引言

4．2 高速电梯曳引系统参数优选

4．2．1 曳引系统振动评价方法与标准

4．2．2 高速电梯曳引系统参数优选空间

4．3 高速电梯曳引系统减振设计方法

4．3．1 动态网格划分粒度的粒子群优化算法

4．3．2 高速电梯曳引系统减振设计求解流程

4．4 高速电梯曳引系统减振设计实例

4．5 本章小结

第5章 高速电梯曳引系统动力学分析与减振设计系统

5．1 引言

5．2 系统的框架结构

5．3 系统功能模块组成及实现

5．3．1 系统管理模块

5．3．2 曳引系统特征数据收集模块

5．3．3 曳引系统模块实例库模块

5．3．4 曳引系统运动分析模块

5．3．5 曳引系统减振设计模块

5．4 高速乘客电梯曳引系统减振设计实例分析

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 工作展望

参考文献

作者简介