求解技術(shù)

核心提示：對黏彈性體輸送帶進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析的主要方法有解析法、半解析法和數(shù)值解法。

求解技術(shù)

對黏彈性體輸送帶進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析的主要方法有解析法、半解析法和數(shù)值解法。

(1)解析法。解析法的特點(diǎn)是可以直接通過解析解對輸送機(jī)各參數(shù)的影響進(jìn)行分析但是對于復(fù)雜的偏微分方程無法通過解析法求解，只能在經(jīng)過較大的簡化后求出解析解因而這種方法一般不能對輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行定量分析，特別是線路復(fù)雜的輸送機(jī)。解析法有波動(dòng)方法、伽遼金方法和分離變量法等。

(2)半解析法一 Funke的行波計(jì)算方法，如圖12-11所示，在頭部和尾部的驅(qū)動(dòng)力輸入的作用下，頭部驅(qū)動(dòng)力在承載段產(chǎn)生張力波F，在回程段產(chǎn)生壓力波F，同樣地，尾部驅(qū)動(dòng)在輸送帶上產(chǎn)生壓力波Fm和張力波F=，波在輸送帶的承載段和回程段中傳播的速度分別為C1和C2，應(yīng)力波在波阻抗Z1和Z2的作用下發(fā)生折射和投射，疊加后得到波動(dòng)系統(tǒng)的輸送帶張力與速度。該方法是一種半解析方法，在分析過程中會(huì)涉及復(fù)雜的邏輯判斷。當(dāng)今，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可以采用有限元方法進(jìn)行分析。有限元計(jì)算方法。數(shù)值解法雖然不能顯式地表達(dá)方程中各參數(shù)的影

(3)數(shù)值解法但是可以通過圖形顯示技術(shù)分析系統(tǒng)中各參數(shù)的影響，同時(shí)數(shù)值解法這一有效的數(shù)學(xué)工具可以處理復(fù)雜的輸送機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程問題。數(shù)值解法所采用的方法都是基于有限元方進(jìn)行的。近年來，也有采用大型分析軟件對帶式輸送機(jī)動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行分析，包括Ad和Matlab等

原理上，帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析有可能采用工具軟件來實(shí)現(xiàn)，例如采用Ansys但是，由于帶式輸送機(jī)系統(tǒng)是由多個(gè)部分耦合在一起的，采用通用有限元分析軟件存在定困難，另一方面，帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置組合很多，需要在通用軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行二開發(fā)，很多研究者都是采用自編軟件的方式來進(jìn)行計(jì)算。直接的計(jì)算方法是將式12-6)變換成狀態(tài)方程，應(yīng)用四階 Runge-Kut方法進(jìn)行求解，但是，由于式2-7)為剛性方程，需要尋求穩(wěn)定的數(shù)值解法，可采用的方法包括 Houbolt、 Wilson6rk法等。

在數(shù)值求解過程中存在著兩種不同情況，當(dāng)按“S”曲線啟動(dòng)時(shí)，式(12-7)變成做分一代數(shù)混合方程組，而非控制啟動(dòng)為微分方程組。在軟件開發(fā)中需要考慮求解問題的規(guī)模和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題。