求解技術

核心提示：對黏彈性體輸送帶進行動力學分析的主要方法有解析法、半解析法和數值解法。

求解技術

對黏彈性體輸送帶進行動力學分析的主要方法有解析法、半解析法和數值解法。

(1)解析法。解析法的特點是可以直接通過解析解對輸送機各參數的影響進行分析但是對于復雜的偏微分方程無法通過解析法求解，只能在經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系統進行定量分析，特別是線路復雜的輸送機。解析法有波動方法、伽遼金方法和分離變量法等。

(2)半解析法一 Funke的行波計算方法，如圖12-11所示，在頭部和尾部的驅動力輸入的作用下，頭部驅動力在承載段產生張力波F，在回程段產生壓力波F，同樣地，尾部驅動在輸送帶上產生壓力波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，應力波在波阻抗Z1和Z2的作用下發生折射和投射，疊加后得到波動系統的輸送帶張力與速度。該方法是一種半解析方法，在分析過程中會涉及復雜的邏輯判斷。當今，由于計算機技術的發展，可以采用有限元方法進行分析。有限元計算方法。數值解法雖然不能顯式地表達方程中各參數的影

(3)數值解法但是可以通過圖形顯示技術分析系統中各參數的影響，同時數值解法這一有效的數學工具可以處理復雜的輸送機系統動態過程問題。數值解法所采用的方法都是基于有限元方進行的。近年來，也有采用大型分析軟件對帶式輸送機動力學問題進行分析，包括Ad和Matlab等

原理上，帶式輸送機系統的動態分析有可能采用工具軟件來實現，例如采用Ansys但是，由于帶式輸送機系統是由多個部分耦合在一起的，采用通用有限元分析軟件存在定困難，另一方面，帶式輸送機系統的結構布置組合很多，需要在通用軟件基礎上進行二開發，很多研究者都是采用自編軟件的方式來進行計算。直接的計算方法是將式12-6)變換成狀態方程，應用四階 Runge-Kut方法進行求解，但是，由于式2-7)為剛性方程，需要尋求穩定的數值解法，可采用的方法包括 Houbolt、 Wilson6rk法等。

在數值求解過程中存在著兩種不同情況，當按“S”曲線啟動時，式(12-7)變成做分一代數混合方程組，而非控制啟動為微分方程組。在軟件開發中需要考慮求解問題的規模和數據存儲問題。