一类多自由度并联机构组合弹性减振装置

目前由江苏大学研制的“一类多自由度并联机构组合弹性减振装置”被授予国家发明专利．该项发明涉及减振装置，特指一种具有多维减振的装置，可用于多维减振、防振、隔振系统中，其由多自由度并联机构加组合弹簧构成．并联机构有平面型和空间型，组合弹簧的结构由弹簧及阻尼系统组成，其数量由并联机构的自由度确定．主负荷方向（即上下方向）配以永久磁钢，用于承受上、下方向的主要负载，且进一步减轻上下方向的振动，能有效地实现多个自由度的减振，无需多层结构，使整体结构简单，工作可靠．     

多维减振平台主体机构的分析研究

分析了传统多维减振存在的问题，提出了采用并联机构作为多自由度减振平台的全新思想，论述了与所需减振自由度相当的并联机构作为减振平台主体机构，在机构原动件处辅以相应的弹性阻尼元件，实现能量吸收及动力反向驱动自适应平衡．并且提出作为减振平台主体机构的并联机构机型的选择原则，以三平移减振平台为例，说明其设计的思想，对其进行ADAMS动态仿真研究，取得了成功、该设计平台在工业、国防领域具有广泛的应用前景．     

2-PRC-PR(C)并联机构减振平台及其动力学特性

为满足工程中机械设备对多维振动和冲击的隔离要求,设计一种新型2-PRC-PR(C)并联机构减振平台。该平台是在3-PRC并联机构的基础上,通过把一支链和上平台连接处的圆柱副改为一复合运动副,使该机构实现三自由度3-PRC并联机构与四自由度2-PRC-PR^C并联机构之间的切换,并在主动副处辅以弹簧阻尼,使该机构能够实现三维隔振与四维隔振。对该机构进行运动学和动力学分析,在此基础上将系统参量分类,并对参数较多类别采用正交试验法,分析各参数对系统固有频率的影响规律和贡献量。研究结果表明:多维减振平台中有关参量对系统固有频率的影响具有不同于单自由度减振装置的特性。     

一种面向低频隔振的两自由度球面并联机构

针对两转动自由度低频隔振的需求,基于球面并联机构理论提出了一种两转动自由度球面并联隔振装置。从机构学的角度对其进行了工作原理分析和自由度计算,并完成了隔振平台的虚拟样机设计。采用连杆参数的D-H表示法,以连杆圆弧张角为约束条件建立了机构的约束方程,实现了其运动学逆解,并基于数值方法给出了运动学正解的求解过程及正逆解算例。分析和仿真结果表明:所设计的两自由度球面并联机构可操控性强、运动学模型合理有效,能够满足隔振平台所需的低频隔振性能需求。     

一种新型机动车多自由度减振座椅

分析了机动车座椅振动的危害及其主要原因,提出一种以并联机构为主体的多自由度减振座椅,分析了座椅的结构组成和工作原理,建立了座椅振动的模态模型,并分析计算了座椅振动特性参数.依据座椅设计的具体结构参数在MATLAB中予以数值仿真和验证,表明该装置可使座椅结构简单、工作可靠,且可以实现座椅多自由度和变自由度复杂振动的多维减振和隔振.     

车载设备多维振动控制装置的设计及模态研究

车载设备在车辆行驶过程中由于路面不平、启动刹车、加速减速和拐弯等因素影响将产生多维空间振动与冲击．文中提出采用6-SPS并联机构作为基体,在机构原动件处辅以弹性阻尼装置,实现车载设备多维振动与冲击衰减．对多维振动控制装置进行了系统结构设计、理论分析和仿真分析．理论和仿真分析结果表明,该多维振动控制装置满足车载设备减振要求,具有良好的减振效果,可推广应用于车载设备多维减振领域．     

噪声克星——消声合金

为了消除噪音这一公害.人们采用隔声、隔振和吸声、减振等多种手段。其中隔声、隔振是采用有效的物理手段将噪声反射掉;而吸声和减振则是从内部将形成噪声的能量充分吸收掉,从根本上消除噪声.由于减振是通过采用能吸收弹性应力波的减振材料制成机械零部件来实现的.因此,它是一种更为主动的消除噪声的方法,而备受人们看重。 吸收振动能量的能力超过20％的合金材料,我们称它为高阻尼合金。目前,已相继出现了粉末压制成纤维压制的阻尼材料、阻尼涂料、薄膜涂层复合材料及复合阻尼钢板等,这些都具有良好的减振作用。所谓复合阻尼钢板,就是在两层或多层钢板中间,夹入若干层粘弹性树脂类高分子材料构成的。这种阻尼钢板是由它     

基于Adams的车载多维减振装置的设计

提出用9杆3支路并联机构作为车栽多维减振装置的基本机构,并利用机械系统动力学自动分析软件Adams对车载多维减振装置进行虚拟设计和运动分析,分析结果表明,该车栽多雏减振装置迭到了预期的多维减振目的.     

井下胶轮车发动机悬置阻尼特性研究

为减少井下胶轮车发动机带来的振动与噪声,以发动机悬置系统为研究对象,在掌握发动机振动特性的基础上,设计了以筒状橡胶减振器为减振元件的减振装置,并根据动力学理论及橡胶理论,建立了该减振装置的阻尼减振力学模型与有限元模型。利用有限元方法对模型进行静态特性分析,得到的静态刚度与实验结果基本吻合,说明了阻尼减振模型的正确性,为进一步进行动态特性分析奠定了基础。通过动态特性分析,得知减振装置的动刚度和阻尼损耗因子均位于合理范围内。为非公路用重型车辆发动机的减振研究提供参考。     

差动式机电缓冲阻尼系统动力学研究

研究了用于空间飞行器对接机构的差动式机电缓冲阻尼系统的动力学。提出了一种关于此类６自由度的串、并联复合系统的动力学分析方法。应用Ｌａｇｒａｎｇｅ分析技术推导出了系统动力学方程，给出了相应的系统约束方程，并对系统中多部位的库仑摩擦阻尼进行了处理和实例计算分析。结论表明该方法可进行差动式机电缓冲阻尼系统的动力学分析、系统刚度和阻尼特性分析以及系统功能校核分析。     

再生骨料混凝土梁的阻尼性能及其机理分析

混凝土构件的阻尼性能与其混凝土骨料组分的特性密切相关.以不同再生骨料取代天然砂石,采用悬挂梁自由振动衰减法测试再生骨料混凝土梁弹性阶段一阶阻尼比,并探讨其与混凝土强度、弹性模量间的关系;通过氮气吸附法和扫描电镜测试再生骨料混凝土的孔隙结构与界面特征,分析其阻尼机理.结合文献数据的对比分析表明:相比于天然骨料混凝土梁,再生骨料混凝土梁的阻尼比显著增大,阻尼比随混凝土强度、弹性模量的减小而增大,骨料特性尤其是骨料表面改性对混凝土阻尼性能影响显著.再生骨料取代天然砂石,增大了混凝土的总孔体积、平均孔径,增加了薄弱界面过渡区,界面过渡区的滑移摩擦及孔隙的柔性缓冲作用,是再生骨料混凝土梁阻尼增加的主要因素.     

2自由度车辆悬架线性模型最佳阻尼比的解析分析

研究路面速度谱输入为零均值白噪声时,2自由度悬架系统线性模型使簧上质量加速度最优的阻尼系数解析表达式.根据2自由度悬架系统线性微分方程,推导簧上质量加速度相对于路面谱输入的传递函数的解析表达形式,通过对特殊形式的积分求极值的方法,获得最优阻尼系数的解析表达式,其中忽略了轮胎的阻尼.验证结果表明,最优阻尼系数只是车辆结构参数的函数,与车辆的行驶工况无关,该公式可以用于车辆初始设计时,对悬架阻尼比的估算.     

车载DVD机芯振动性能研究

为了研究车载DVD机芯的振动性能并进行优化设计,建立了一个6自由度的车载DVD机芯振动系统模型。从机械系统动力学理论出发,参照振动系统的“质量弹簧阻尼”模型,分析推导了系统动力学平衡方程,得到了质量矩阵、弹性矩阵及阻尼矩阵的具体表达式。利用M ATLAB及其S im u link工具箱,建立了一个多输入多输出动力学系统模型,对多个复杂耦合的参数变量进行了仿真研究。结果表明:稳态低频特性和瞬态特性决定着机芯振动性能,它们与弹性系数和阻尼系数的大小相关;振动转角对机芯边缘振动位移量贡献较大,它与弹簧和阻尼器的分布状态有关。     

利用频率响应函数矩阵识别阻尼矩阵方法研究

提出了一种改进的识别系统阻尼的方法,即直接从频率响应函数出发,识别结构的阻尼矩阵。利用该方法,可同时识别出结构的粘性阻尼和结构阻尼,每种阻尼由其对应的阻尼矩阵表示。对一两自由度的阻尼系统,利用本文的方法对阻尼进行了识别,并对均匀分布的噪声对阻尼识别精度的影响进行了数值模拟。最后将该方法应用到一实际的弹性地基梁中,成功地识别了阻尼矩阵。     

采用改进Bingham模型的两自由度汽车悬架动力分析

采用一种改进的Bingham模型描述汽车悬架中的磁流变阻尼力,采用平方非线性模型描述轮胎刚度,通过平均法得到了两自由度汽车悬架系统振动的一次近似解和幅频响应曲线,并进行了数值验证.研究了系统参数对动态轮胎力的影响,结果表明,增加改进的Bingham模型中的参数C1、Fy、Vo都会减小动态轮胎力,但是C1、Fy的影响较大,而Vo的影响较小;平方非线性轮胎刚度系数对动态轮胎力的影响非常小.研究结果可为减小汽车振动、防止道路破坏提供理论参考.     

空间网架结构弹塑性时程分析的关键技术

就弹塑性动力分析问题,针对空间网架结构陈述了其中的几个关键技术,并就恢复力模型问题首次提出了考虑杆件真实工作性态的模型多折线模型,在此基础上进一步推出结构的弹塑性刚度、团聚质量阵和阻尼阵．     

基于互补问题描述单边接触的空间机器人动力学建模与数值仿真

针对弹簧-阻尼(spring-damp, SD)并联模型描述机器人接触作业时需要耗时调节刚度、阻尼系数, 并在接触末端额外安装力传感器等缺陷, 基于互补问题, 描述空间机械臂末端与目标的单边接触, 推导具有紧凑数学形式的空间机器人接触动力学模型。采用 Lemke 算法设计动力学模型的数值计算方法, 并通过数学仿真验证动力学模型的有效性。     

高维非线性转子系统周期分岔解的数值计算

利用Poincare映射原理,提出了求高维非线性系统周期解及其分岔的方法．将从初值至稳态解的整个积分长度分成若干积分子段,设定每个积分子段中的最大循环数,并使周期数按一定规律增加．在每个子段中应用直接积分法求解,根据Poincare截面上映射点的距离判断周期解的收敛精度．由于每个积分子段中的周期数是递增的, 故求周期解所用的总积分长度趋于最小,从而耗时较少．同时,通过对Poincare映射数据矩阵中的元素排序、差分和筛选,可以计算出周期分岔解的周期数以及周期解的分岔点．应用该方法计算了2个非线性转子模型的周期分岔解:一个是考虑非线性油膜力和非线性内阻力作用的4DOF单跨转子,发现由于油膜失稳可导致内阻失稳;另一个是考虑非线性油膜力作用的16DOF双跨转子,发现了双跨转子系统失稳后的双低频现象．     

不同平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响

为研究不同汽车平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响,以1/4汽车悬架线性模型为研究对象,采用MATLAB/Simulink软件建立路面不平度时域模型及悬架二自由度模型。首先仿真验证路面不平度时域模型的准确性;接着分别采用加速度均方根值和频率加权加速度均方根值作为平顺性评价指标计算最优阻尼比并进行比较,研究表明考虑加权作为评价指标的最优阻尼比小于未考虑加权作为评价指标的最优阻尼比,且两个评价指标下的最优阻尼比均与路面等级和车速无关;最后提出了同时考虑加权加速度均方根值、动挠度均方根值、车轮动载均方根值的综合平顺性评价指标,研究了基于该指标下不同路面不同车速的最优阻尼比,结果表明,采用综合平顺性评价指标时的最优阻尼比与路面等级和车速相关。研究结论为车辆悬架阻尼优化及控制提供了依据。