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1、湖北理工学院 毕业设计（论文）地震体验装置液压系统设计研究摘要 地震体验系统是利用一套激振系统来模拟地震的装置，凭借地震的波形（）和频率（）以及其他的相关参数，在一维方向上把地震的模拟效果进行比较精确模拟，让地震体验的人们体验地震发生时所获得的感受和感应。其次，利用对抗震模式的相关设计还可以用来验证不同抗振材料或结构对地震的抗震效果。地震体验系统让人们通过体验各震级地震，让体验者消除地震恐惧，学会震时自救。为了考虑到体验者的安全，提振体验系统的水平加速度比真正的地震要小得多，这样可以防止体验者摔倒。 地震体验系统也可以采用伺服螺旋机构的电液伺服阀作为激振器核心, 利用电液伺服制器进行全数字制,
2、 振动台架结构选择非减震以及减震两种体验模式,能够实时显示采集的地震波形和频率, 并依靠地震震感程度选取合适的地震参数。 地震体验系统可以真实再现某一个振动方向上的地震波, 创造真实地震体验的氛围。 最后，由于伺服阀等的非线性影响及体验装置内部各各部分的共同作用，地震体验装置实质上是一个非常烦杂的非线性系统装置,为进一步调整及优化提出了一系列的设想和展望。希望大家能够了解我的设计研究。 关键词:地震，电液伺服控制系统，控制阀1RESEARCH ON DESIGN OF HYDRAULIC SYSTEM FOR THE EARTHQUAKE-EXPERIENCED SYSTEMABSTRACT
3、The seismic experience system is a set of excitation system to simulate seismic devices, by virtue of the earthquake waveform () and frequency () and other relevant parameters, accurate simulation of the direction of the one-dimensional simulation of the effect of the earthquake, earthquake experien
4、cepeople to experience the feelings of the earthquake. Secondly, the design of the anti-shake mode can also be used to verify the effect of different damping materials or structures for earthquake seismic. The earthquake experience systems allow people to experience magnitude earthquake experience t
5、o eliminate the fear of earthquakes, learn self-help earthquake. In order to take into account the experience of safety, boost the experience level acceleration is much smaller than the real earthquake, which prevents the experience of those who fall. Earthquake experience system also can be used th
6、e servo screw hydraulic servo valve as the exciter core, the use of electro-hydraulic servo system for all-digital system, vibration rig structure to select non-shock absorption and cushioning two experiential model can be displayed in real timethe seismic waveform and frequency, and rely on the deg
7、ree of earthquake was felt in selecting the appropriate seismic parameters. Earthquake experience can be a true representation of a vibration direction of seismic waves to create the atmosphere of a real earthquake experience. Finally, due to the combined effect of servo valve, the non-linear effect
8、s and stand the test piece, the earthquake experience device is essentially a very complicated non-linear system. For a better understanding of the principle of his work, using a series linearization method, my thesis in the sophisticated equipment makeup of the electro-hydraulic servo shaking table
9、 and it works on the basis of the earthquake experience relevant a mathematical model to further adjust and optimize a series of visions and perspectives. I hope you can understand my design studies. KEY WORDS:Earthquake, Electro-hydraulic servo control, Digital valve2目录地震体验装置液压系统设计研究1摘要1ABSTRACT2目录
10、3符号说明5第一章绪论71.1本课题研究的背景与意义71.1.1本课题的研究背景71.1.2本课题的选题意义81.2国内外研究发展现状91.2.1国内外振动台的发展91.2.2液压系统国内外发展现状121.3本课题研究方法和内容131.4本章小结14第二章液压系统功能原理设计152.1系统的性能指标的确立152.2系统功能设计162.2.1液压系统的重要参数172.2.2动力和运动分析182.3液压系统原理设计192.4本章小结21第三章 液压泵和电机，液压缸和阀的选取223.1液压泵和电机223.2液压缸的选取223.3阀的选用243.3.1电液伺服阀243.3.2其他类型阀的选用配置263
11、.4液压系统辅件273.5液压介质293.6本章小结29第四章总结与展望304.1论文总结304.2以后此课题研究的思路和方向30参考文献31致谢32符号说明名称符号名称符号滚动摩擦系数机械效率加速度a工作压力活塞杆外径d流量q液压固有频率液压缸的行程L材料的屈服点S液压缸壁厚缸筒径向变形D缸筒材料泊桑系数缸筒的爆裂压力Pe焊缝拉应力焊缝底径D2焊接效率阀芯台阶半径r弓形重叠面积A0蓄能器容量V液压泵的流量液压桥流速增益流量增益阀芯位移小孔半径阀芯质量速度系数液压缸总容积阻尼比总泄露技术重力加速度g台架及负载总质量m油源压力液压缸内经D液压缸有效工作面积A泄露系数K油压的体积弹簧模量Eh材料的
12、拉压强度液压缸外径缸筒发生完全塑性变形压力阀芯初始重叠面积的弓形高度缸筒耐压实验压力缸筒材料弹性模数E液压缸底部厚度缸底材料许用应力液压缸输出的最大推力阀芯重叠面积的弓形高度h螺旋槽升角阀芯的转动角位移油液损失系数2D阀芯末端面积流量/压力系数作用在活塞上的外负载力液压伺服螺旋机构的阻尼比活塞和负载的粘性阻尼系数第一章绪论1.1本课题研究的背景与意义1.1.1本课题的研究背景地震，又称地动、地振动，是地球上经常发生的一种自然现象。由于地壳运动引起的地球表层的快速振动，地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波。也是地壳运动的一种特殊表现形式。地球，可分为三层。中心层是地核，地核主要是由
13、铁元素组成；中间是地幔；外层是地壳。地震一般发生在地壳之中。地壳内部在不停地变化，由此而产生力的作用（即内力作用），让地壳的岩层产生变形、断裂、变形、错动，便发生了地震现象。超级地震指的是震波极其强烈的大地震。可是地震的发生率大概在10%20%之间，其程度是原子弹破坏的数十倍，因此大地震影响相当广泛，是十分具有破坏力的。地震，是地球内部发生的急剧破裂震波的产生，便在某些情况下引起地面的振动。地面的剧烈振动，古代称之为地动。它就像龙卷风、海啸、冰冻等天然灾害一样，是地球上经常发生的一种自然灾害。在海底或滨海地区发生的强烈地震，能引起巨大的波浪，称为海啸。地震是极其频繁的，全球每年发生地震约五百五
14、十万次。地震会造成相当严重人员伤亡，我们要及时体验到地震的到来保护自身的生命财产安全，其次，地震能够引起水灾、火灾、细菌、有毒气体泄漏及放射性物质扩散，不仅如此，地震还会造成其他多种次生灾害。 地震核变成因论：地震是地幔中核变的及时效应在地壳上的表象。地幔的长期沉淀、析出、分层，在地球深处形成较纯净的核裂变（如铀等）物质圈，同时由于地幔的长期析出或内部物质的生成析出或地幔对地表的液态、气态物质（如海水、石油、空气等）的吸入、热解，在地幔的上层（地幔、地壳之间）聚集了较为纯净的核聚变物质（如氢等）。地幔的对流造成核裂变物质相遇，以超过临界体积，发生核裂变，（如果此时附近存有核聚变物质）进而引发核
15、聚变，产生瞬间极速膨胀，反弹地壳产生纵波，纵波拉伸地壳产生横波。中国地质学院专家提出：石油是地球母亲的血液，对地球内部板块与板块之间起到了缓冲、粘附和减压的作用。而过度开采过石油的地层像泄了气的皮球一样会萎缩、塌陷，板块与板块间的平衡性被破坏所产生相应的条件反射，结果必然会导致频繁地出现地震、地陷等自然灾害。 地球上每天都会发生地震，地震的出现有它的偶然性和必然性，基本上目前地震是无法提前预测的。 通过历史上发生地震记录的数据，知道的伤亡灾害多来自于建筑物的倒塌，由于很多人没有体验过地震，没有适时的心理准备，会使在地震来的时候惊慌失措，导致伤亡。虽然目前对地震的理论研究有很多，如果要真真去体验地震，一般需要到体验装置台上对模型进行
