D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1994.s2.002 第16卷增刊 北京科技大学学报 VoL 16 1994年11月 Journal of University of Science and Technology Beijing Now.1994 液压AGC系统油缸的结构振动 李谋渭1)Fletcher J D2) 1)北京科技大学机械工程学院，北京100083 2)英国戴维麦基（设菲尔德）有限公司 摘要对液压AGC系统油缸的固液系统结构振动频率和振型，进行了理论研究和有限元计算 关健词液压缸、振动、频率、主振型 中图分类号TH137.5,TH113.1 Structure Vibration of Hydraulic AGC System Capsule Li Mouwei1)Fletcher J D2) 1)Mechanical Engineering College,USTB,Beijing 100083,PRC 2)Davy Mckee(ShefTield)Ltd.England ABSTRACT For solid and fluid system structure vibration natural frequency and its mode shopes of hydraulic AGC system capsule,a theoretic analysis and calculation with finite element method have been done. KEY WORDS hydraulic cylinders,vibration,frequency,principal mode 系统的稳定和精确控制是液压厚度自动控制(HAGC)的关键，液压AGC系统油缸的 结构振动特性对轧机的稳定轧制和对位置传感器的准确测量有重大的影响·由于油缸盖板与 位置传感器直接连接，因此油缸盖板的振动特性的研究显得十分重要，本文以固液系统多元 振动理论及其分界面面力与变形相协调的原理为基础，利用离散的有限单元法，以英国某钢 铁公司热带钢精轧机的液压AGC系统油缸为对象，进行研究分析山， 1固液系统多元振动的离散解空间有限单元法 油缸包容液压油构成固液系统，流体的波动方程为： 器+器+器女器=0 (1) 式中，p是压力，C是声速. 在固体和液体边界面上，其相互作用方程为： 02un 0卫=一pt (2) On 如图1，n是边界上坐标的法向，u。是在n方向上的位移，p是质量密度. 194-03-01收精 第一作者男54岁副教授硕士第 16 卷 增刊 1 9 9 4 年 1 1 月 北 京 科 技 大 学 学 报 oJ u r n a l o f U n l v 日sr iyt o f S d ne ec a nd T ec h no of gy Be ij ni g V Lo 16 N 加 . 1 99 4 液压 A G C 系 统油缸 的结构振动 李谋渭 ’ ) 凡 t c h e ; J D ’ ) )l 北京科技大学机械工 程学院 , 北京 1(X) 08 3 2) 英 国戴维麦基 (设菲尔德) 有限公 司 摘要 对液 压 A G C 系统油缸的固 液系统结构振动频率和 振型 , 进行了 理论研究和有 限元计算 . 关健词 液压缸 、 振动 、 频率 、 主振型 中圈分类号 刀于1 37 . 5 , I H l l 3 . l S t r u c t ure iV br a t i o n o f H y d r a ul i e A G C S ys te m C a ps ul e iL M ou w 瓦 1 ) 月以 ch 少 J D Z ) l ) M eC 抽画 a 对 E叩介留泊飞 伪1够 , US T B , 肠i lgn l〕 洲犯3 , PR C 2) 伪Vy M ck e (s 比if el d) L td , E心即d A B S T R A C T F or so ild a nd fl u ld s ys t巴 n s trU tC u re vi b ra ito n na tu ra l fn 祖u en cy a nd its rno de s ho P es o f h yd ra ulj c A G C s ys t e m ca Ps ule , a t h co ert i e a an lys is a n d ca l a 习a t i o n iw ht if n iet e l日r 址幻 t n 坦ht o d ha ve b 戈n d o ne . K E Y W O R】万 h拟ar iul c cy iln d esr , vi b ar iot n , 角祖 uen cy , p ir n d aP l noI de 系统 的稳定 和 精确 控制是 液 压厚度 自动 控制 ( H A G C ) 的关键 , 液 压 A G C 系 统油 缸 的 结构振 动特性 对轧机 的稳 定 轧制 和对位 置传感 器 的准确 测量有 重大 的影 响 . 由于油 缸盖 板与 位置传感 器 直接 连接 , 因此油 缸 盖板 的振动 特性 的研究 显得 十分重 要 . 本 文 以 固液 系统 多元 振动理论及 其分界 面面力 与变 形相 协调 的原理 为基 础 , 利用 离散 的有 限单元法 , 以 英 国某 钢 铁公 司热带钢精 轧机 的液 压 A G C 系 统油缸 为对象 , 进行 研究 分析 f ` ] . 1 固液系统多元 振动的离散解空 间有 限单元法 油 缸包容 液 压油 构成 固液 系统 . 流体 的波 动方 程 为: 日Z P 日x Z 式 中 , p 是 压力 , C 是 声速 . 在固体和液 体边界 面上 , 日Z n 日Z n 十 一 “ 气 ~ + 一 一下 = 一 ` y “ z ` l 日 Z P _ n - 吮二月犷 - -不 - 气尸 — 、 少 C ` o t ` ( l ) 其 相互 作用 方程 为 : 刁p _ 日Z u n 布 一 p 不下 ( 2 ) 如 图 1 , n 是边 界上 坐标 的法 向 , u 。 是在 n 方 向上 的位移 , p 是 质 量密度 1望科 一 03 一 0 1 收稿 第 一作者 男 义 岁 副教授 硕士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1994. s2. 002