差动级行星架支承刚度及阻尼对封闭差动轮系隔振影响

为减小封闭差动轮系内部振动对箱体振动的影响,研究差动级行星架支承刚度与阻尼对系统隔振的影响。建立系统动力学模型,基于傅里叶方法求解动力学方程。在时变刚度激励、啮合齿频误差与制造安装误差激励下,综合考虑箱体支承刚度、差动级行星轮支承刚度以及封闭级行星架支承刚度的耦合影响,分析差动级行星架支承刚度与阻尼对插入损失、力传递率、振级落差和功率流传递率这4个隔振指标的影响。研究结果表明:当非共振区差动级行星架支承刚度较小时,可以获得较大的隔幅与较好能量隔离效果,但是隔力效果欠佳;只有系统在共振区时,添加差动级行星架支承阻尼才有明显的隔振效果。     

油缸液压特性对喷浆台车机械臂结构的影响

首先利用压力传感器测试在实际施工过程中的臂架系统的液压特性曲线,以此作为机械臂有限元仿真分析的激励。同时利用应变花进行应力测试,用以验证仿真结果的准确性。改变油压特性曲线的峰值,仿真得到不同的结果。分析仿真结果,冲击状态下应力及振动比静止状态下大很多;减小液压特性曲线的峰值,相应的应力及振动减小。可以得出结论:在施工过程中,液压特性是影响机械臂受力和振动的重要因素。     

基于沟槽橡胶复合结构的高速列车受电弓隔振降噪研究

采用沟槽橡胶复合隔振结构降低受电弓振动引起的车厢噪声。高速列车运行中,受电弓与电网接触并产生振动,振动传递至列车车厢后将引起车厢内部噪声。通过对弓网系统进行简化,建立弓网耦合系统的动力学模型,并预测列车在360 km/h车速下受电弓对车厢的激励力频幅特性。计算结果显示,受电弓对车厢的激励幅值随着频率的增加逐渐降低,低频激励力幅值接近200 N,高频激励力幅值在100 N以上。对比沟槽橡胶复合隔振结构、纯橡胶隔振结构及无沟槽橡胶复合隔振结构在30～2 000 Hz范围内频幅特性,对比结果显示,沟槽橡胶复合隔振结构在中低频范围内具有更低的响应。借助边界元法,将预估得到的相关激励力频幅设定成输入内容,分析一定观测平面中30～2 000 Hz区间中的声压曲线。计算结果显示,沟槽橡胶复合隔振结构能够将车厢内的噪声平均降低约20 dB,具有明显的降噪效果。     

非线性振动下卸载系统动力学及运动学特性分析

针对散体物料与振动卸载面间的摩擦、碰撞等相互作用导致的散体复杂运动行为或磨损等问题,基于库仑摩擦力模型及碰撞理论,建立具有非线性振动的卸载系统动力学模型.采用增量谐波平衡法和数值积分法,分别研究激励幅值和刚度比对系统动态特性、振动传递和散体物料流动规律的影响.结果表明,随着激励幅值和刚度比的增大,卸载系统的硬式非线性增强、多解区域变宽、力传递率减小并出现明显的延迟现象;由于轮胎及悬架非线性因素的影响,在相同工况下散体物料呈现出不同的流动状态,并且在跳跃、冲击后出现相对静止和相对前滑等现象.     

连接球铰参数对涡扇发动机安装系统动力学特性的影响

连接球铰作为涡扇发动机铰接连杆式安装系统的主要连接结构,其间隙引起的非线性接触对安装系统动力学特性的影响有必要展开研究。以某涡扇发动机所采用的铰接连杆式安装系统为背景,基于∏相似定理建立了该安装系统的缩比模型,进一步采用多体动力学方法对其进行动力学建模,并采用赫兹接触模型及库伦模型描述连接球铰间的接触碰摩,通过仿真分析,获得了模型中主要参数对安装系统振动传递的影响曲线。结果表明:振动传递过程中,影响系统振动传递率的关键参数是连接球铰的接触刚度、阻尼及摩擦系数,其中接触刚度对系统固有频率有较大影响,阻尼及摩擦系数对系统固有频率处幅值有较大影响。     

连接球铰参数对涡扇发动机安装系统动力学特性参数影响

连接球铰作为涡扇发动机铰接连杆式安装系统的主要连接结构,其间隙引起的非线性接触对安装系统动力学特性的影响有必要展开研究。以某涡扇发动机所采用的铰接连杆式安装系统为背景,基于∏相似定理建立了该安装系统的缩比模型,进一步采用多体动力学方法对其进行动力学建模,并采用赫兹接触模型及库伦模型描述连接球铰间的接触碰摩,通过仿真分析,获得了模型中主要参数对安装系统振动传递的影响曲线。结果表明:振动传递过程中,影响系统振动传递率的关键参数是连接球铰的接触刚度、阻尼及摩擦系数,其中接触刚度对系统固有频率有较大影响,阻尼及摩擦系数对系统固有频率处幅值有较大影响。     

透平机械转子系统不对中故障定量诊断监测方法研究

针对透平机械转子系统不对中故障程度难以定量诊断的问题,提出一种基于转子的状态监测数据建立转子平行不对中量与节点振动通频幅值的关系曲线来定量诊断转子平行不对中故障的方法。对平行不对中状态下的转子进行受力分析得到转子不对中激励力,通过建立的转子试验台有限元数值分析模型计算得到不同不对中激励力下的转子节点振动通频幅值,进而通过分析转子节点振动通频幅值与不对中量的对应关系曲线及转子运行正常数据对关系曲线进行修正;根据监测得到的转子节点振动通频幅值反推出转子平行不对中量,达到对平行不对中故障定量诊断的目的。最后试验验证了定量诊断方法的可行性。     

井下液压脉冲发生器工作特性仿真

井下液压脉冲发生器是一种可调制脉冲射流的井下提速工具,该装置的工作原理是利用井底钻柱振动能量,采用活塞激励的方式调制脉冲射流,基于该装置工作原理,利用Matlab环境下的Simulink系统建立装置工作状态下的仿真模型,对装置的工作特性进行仿真分析。结果表明:装置调制脉冲射流的压力变化值与装置内柱塞运动规律密切相关,装置产生的脉冲压力幅值随钻头压降的增大而增大,但增长幅度逐渐变缓,随钻井液流量的增加呈线性减小趋势,随钻压的增大而增大,随转速的升高而增大,合理选取钻进参数有助于装置工作性能的进一步提升。     

板带轧机液压压下-垂直振动特性研究

考虑板带轧机垂直振动对液压压下系统中四通伺服电磁阀非线性流量的影响,推导出非线性流量变化下的液压缸的非对称分段弹簧力,并建立了板带轧机液压压下-垂直振动动力学方程.运用平均法求解出该轧机振动系统的幅频响应方程,并利用奇异性理论求解了轧机在动态轧制过程的分岔特性,得到4组不同的转迁集及其对应的分岔图,分析了开折参数对轧机分岔特性的影响.最后以实际轧机参数为例,通过仿真发现系统幅频曲线在分段处出现拐弯特性,调整伺服阀响应时间可降低系统振幅不稳定频率区域,通过调整外激励幅值与阻尼比等参数可有效改善系统共振情况,为进一步抑制轧机辊系振动提供理论参考.     

用三角脉冲激振测试机床动特性的实验研究

本文研究了用三角脉冲力进行冲激激振测试机床动态特性的方法。该方法激励信号频谱较宽,冲击时间及激励幅值容易控制,采用信号发生器,电磁激振器等通用设备,易于推广。文中通过理论分析给出了三角脉冲作用时间,采样间隔,触发值等参数的选择原则和方法,并用这种方法研究了C616机床主轴系统的动特性。     

电动车辆驾驶室隔振系统建模与振动特性分析

针对电动车辆驾驶室的低频振动问题,首先建立了底部装有4个隔振器的驾驶室有限元模型,提出采用三个方向的非线性弹簧阻尼单元的方法来等效替代隔振器,并进行约束模态分析.根据模态分析结果,讨论了驾驶室晃动产生的原因,并在此基础上,给出了两种减小驾驶室晃动的隔振器设计改进方法.根据实际使用情况,对液阻型橡胶隔振器进行了设计和静力分析,改善驾驶室的乘坐舒适性,此外通过调整隔振器的安装位置有效地减轻驾驶室的振动,模态分析结果显示振型频率均有所提高,同时第4阶振型变为驾驶室后壁局部振动.最后,利用有限元仿真,对驾驶室隔振系统进行振动分析,结果表明调整隔振器安装位置后的驾驶室减振系统在低频路面位移激励下垂向振幅明显减小.     

涡桨发动机安装系统动力学设计方法研究

针对涡桨发动机安装问题,提出一种动力学设计方法,实现了发动机隔振器的刚度优选。首先,推导了考虑耦合前后的振动传递率及发动机低频位移的计算公式。然后,利用提出的方法优选了一组五点安装隔振器的刚度并进行评估计算。结果表明：发动机安装系统满足主要激励频率的隔振要求,侧向和垂向获得了独立振动,其他方向的振动解耦率达93%以上,振动传递率计算中应特别考虑耦合对较小激励方向的影响。     

金属橡胶非线性减振系统混沌特性研究

对金属橡胶非线性减振系统的混沌特性进行了研究,建立了系统的力学模型,对减振器进行了静、动态试验,识别了减振器的各参数,通过求解系统响应随激励参数变化的分岔图,确定了系统产生混沌时激励力和频率的取值,采用Runge-Kutta法求解并绘制了系统的位移时间历程图、相图、Poincaré映射图和频谱图,计算了Lyapunov指数最大值,并在Adams软件环境下进行了仿真试验验证,证明了金属橡胶非线性减振系统具有混沌振动特性.      

碟形橡胶准零刚度隔振器的设计和特性分析

设计了具有准零刚度(QZS)特性的碟形橡胶隔振器,并分析了其隔振特性.隔振器由负刚度元件碟形橡胶(内含钢材料的筋)与正刚度元件竖直橡胶柱并联组装而成.基于Abaqus有限元仿真分析,给出了隔振器在静平衡位置处出现零刚度时,碟形橡胶元件和竖直橡胶元件分别需要满足的构型和尺寸参数条件,得到了隔振器的回复力曲线,并用仅含三次的多项式进行了拟合.进一步,建立隔振系统动力学方程,基于谐波平衡法分析了系统的隔振特性,并与Abaqus动力学仿真分析进行对比,结果表明,碟形橡胶准零系统隔振性能明显优于相应的线性系统.     

隔振环在振动筛噪声控制中的应用

提出了用隔振环来降低振动筛噪声的方法，以及隔振环刚度的确定原则和计算公式。分析了安装隔振环后，对振动筛固有频率影响不大，可保证工作频率是最高固有频率的两倍以上，可保证振幅不低于原振幅的98%，基本上不降低工作效率。研究了隔振动力传递与激励力的关系，表明隔振环能明显降低轴承产生的振动与噪声。试验表明：安装隔振环对振动筛降噪有明显的效果。     

基于磁流变液悬置的柴油机垂向隔振多状态控制研究

柴油机隔振系统的悬置阻尼可控对提高交通工具的性能具有重要意义,分析了一种可调阻尼磁流变液悬置的特性,建立了柴油机垂向隔振动力学模型,为降低柴油机垂向激振力的传递,设计出悬置阻尼多状态控制器,搭建了柴油机隔振台架试验系统,并在不同工况下进行了对比试验。结果表明,多状态隔振控制使磁流变液悬置有效隔离了柴油机垂向激振力的传递,在较低转速下其隔振效果明显优于被动悬置。     

阻振质量阻抑结构声的传递

研究了无限板上受点激励时阻振质量对结构声传递的阻抑，采用基于能量观点的隔振度定义阻振质量的阻抑作用。通过理论分析验证了隔振度简化公式的可行性，发现板平面弯曲波分别和阻振质量的弯曲波、扭转波达到最佳耦合时，平面弯曲波发生最大透射。算例分析和试验研究论证了理论分析的正确性，为阻振质量应用于结构声传递途径的控制提供了理论和试验基础。     

Improved Active Vibration Isolation Systems

The control force, feedback gain, and actuator stroke of several active vibration isolation systems were analyzed based on a single-layer active vibration isolation system. The analysis shows that the feedback gain and actuator stroke cannot be selected independently and the active isolation system design must make a compromise between the feedback gain and actuator stroke. The performance of active isolation systems can be improved by the joint vibration reduction using an active vibration isolation system with an adaptive dynamic vibration absorber. The results show that the joint vibration reduction method can successfully avoid the compromise between the feedback gain and actuator stroke. The control force and the object vibration amplitude are also greatly reduced.     

一种含放大机构隔振器的动力学特性研究

利用四端铰接杆,提出一种含放大机构的新型隔振器.采用谐波平衡法获得隔振系统动态响应的解析表达式,并分别给出隔振系统的幅频响应、相频响应、绝对位移传递率、等效刚度系数和等效阻尼系数.理论计算结果与常规线性隔振器进行对比,并开展了验证试验.分析并给出系统参数对含放大机构隔振系统动态性能的影响规律.结果表明:与常规线性隔振器相比,在时域范围多频激励条件下含放大机构隔振系统惯性质量的绝对位移传递率幅值得到明显衰减;同样,在频域范围惯性质量的绝对位移传递率幅值也得到显著衰减,且谐振频率略微向高频移动;隔振系统设计参数对隔振性能均有较大影响,通过灵活调整隔振系统各设计参数可以实现不同的隔振目标.      

多个阻振质量阻抑结构声的传递

采用波动分析法对平行排列的多个阻振质量阻抑结构声传递的机理作了探讨，研究了无限板上受点激励时阻振质量对平面弯曲振动波传递的阻抑，推导了多个阻振质量对平面弯曲波传递的阻抑公式，并分析了平面弯曲波传递时形成的穿透频段和堵塞频段。数值计算分析和试验研究结果表明，多个阻振质量对结构声的传递具有良好的阻抑效果，为阻振质量应用于结构声传递途径的控制提供了理论和试验基础。