两轴全挂车体集装箱包装系统的运输动力学仿真

针对全挂重卡汽车的负载有集装箱体的全挂车体进行多自由度的动力学分析,为后续研究全挂车体对包装集装箱作用减振和降重奠定基础。通过建立全挂车体集装箱包装系统的动力学模型,使用MATLAB进行随机高斯白噪声仿真,并经过滤波处理得到虚拟路面激励。以各轮胎为输入激励,使用软件的微分方程求解模块对两轴全挂车体集装箱系统进行多自由度的动力学微分方程求解。通过模拟仿真,得到在相应时域内取等效步长,得到振幅位移曲线及车体在运行中的振动趋势。结果表明,在模拟仿真的虚拟激励作用下,其垂直位移在5. 5 s时达到最大数值0. 007 8 m;同时通过振幅位移曲线的趋势和虚拟激励趋势相吻合,校核了仿真的效果,为后集装箱包装的全挂车体研究提供新思路。     

不同发射角度车载武器对后坐力冲击的振动响应

为研究弹药发射后坐力与发射角度对车载武器振动的影响程度,提高射击精度和射击稳定性,基于振动力学理论,以武警无人战车为例,建立了车体系统的四自由度模型,分析了车载武器的振动摸态,推导了系统对后坐力冲击的振动响应函数,对比了不同发射角度的系统振动响应。计算结果表明:发射角度对车载武器振动影响显著,车体垂直振动对角度改变最敏感,最大位移(30°发射角)是最小位移(45°发射角)的2.17倍。解析结果可作为车载防暴发射器的运用和总体结构设计的量化依据。     

基于物料冲击作用的反共振振动机动力学分析

分析了物料的运动方式及对上质体作用形式.基于输送物料对反共振振动机上质体的冲击作用,完善了反共振振动机的动力学模型.应用谐波平衡法对系统动力学方程进行求解,得出了上、下质体动力学放大因子的幅频响应曲线.以一试验台实际参数进行仿真,得出了试验台上、下质体的位移时间响应曲线.分析表明:考虑物料冲击作用与未考虑物料冲击作用相比,反共振频率变小,且在反共振点附近上、下质体振幅变大.     

支撑式冲击破岩掘进机垂向随机振动响应分析

为探究支撑式冲击破岩掘进机在随机载荷作用下垂直方向的振动响应特性,以某支撑式冲击破岩掘进机为例,根据多体动力学和拉格朗日法建立了垂向多体动力学模型,根据虚拟激励法构造虚拟载荷,得到相应的虚拟响应.分析确定了破碎锤随机冲击载荷,应用Matlab/Simulink进行仿真,得到该机破碎锤在最远位垂直底板冲击岩石时各部垂向振幅大小依次为破碎锤、支臂、机身,支臂最大扭转角为0.6401°,与实际情况相符.分析位移功率谱可知,破碎锤最大位移时的低频接近其固有频率,是导致该机振动的主要根源.     

小口径自动炮FORC原理

武装直升机的出现和发展给自动炮后坐力提出了更高的要求，如何进一步降低小口径自动炮的后坐力是现代火炮技术研究中的一项重要课题。最佳后坐力控制原理（ＦＯＲＣ）是小口自动炮减小后坐力的一种新的理论和方法，该文在理论研究的基础上，分析了ＦＯＲＣ原理的特性，并以一种ＦＯＲＣ装置为例，利用系统动力学键合图理论建立了ＦＯＲＣ装置的动力学模型，进行计算机仿真，得到了其动力学过程的特性曲线，验证了ＦＯＲＣ原理的可行     

横向风场作用下磁悬浮车体运动稳定性数值研究

建立了风场作用下具有起伏、侧移、俯仰、侧滚和偏航五自由度运动的磁悬浮车体模型.以粘性不可压Navier-Stokes方程以及K-E双方程湍流模型理论为基础,利用有限元分析软件ANSYS对磁悬浮车体/轨道系统的空气动力特性进行了数值分析,并研究了风荷载作用下车体的动力学行为.结果表明风速、车速、反馈增益系数对磁悬浮车体运行的稳定性具有很大影响,并进一步给出了具体影响规律.     

非线性时滞反馈对共振附近动力学行为的影响

研究了一个具有线性和非线性时滞反馈的极限环振子系统1∶3共振双Hopf分岔.通过应用多尺度方法,得到了该1∶3共振的复振幅方程,并通过将其复振幅设为极坐标-笛卡尔混合形式,将其复振幅方程转化为一个三维的实振幅系统.通过研究其实振幅方程,对系统在有非线性时滞反馈和无非线性时滞反馈两种情况下的动力学行为进行了分类和比较.结果显示,在两种情形下,系统有完全不同的动力学行为.     

汽车非线性半主动悬架系统时滞反馈控制

研究了两自由度非线性悬架系统垂向振动的时滞反馈控制。以汽车1/4车体和单个轮胎的两自由度垂向振动模型为例进行研究;其中非线性主要考虑了汽车悬架刚度的三次及五次非线性。利用多尺度法获得含时滞反馈控制的非线性半主动悬架、车体与轮胎振幅的近似解析表达式。分析时滞反馈控制对悬架系统振动的影响规律;并与不含时滞反馈控制的被动非线性模型进行比较。研究了当外激励频率等于主系统一阶共振频率;并且存在一比五内共振时,车体振动情况。重点分析时滞反馈控制的两个重要参数:时滞反馈增益系数和时滞量对车体振幅的影响;并进行相应的稳定性分析。以某型轿车参数进行数值分析研究,得出当时滞阻尼系数固定为-100 N·s/m时,车体振幅随时滞呈波浪形变化。时滞量τ取在区间[0.15,0.64]上时,车体振幅小于被动系统车体的振幅,表明时滞对系统具有减振作用;而在其他时滞区间上,车体振幅反而会比被动系统的振幅还要大。同时探讨了如何优化设计时滞阻尼系数并计算出相应的最佳时滞,使得主系统的幅度最小。     

非线性时滞反馈对共振附近动力学行为的影响

研究了一个具有线性和非线性时滞反馈的极限环振子系统1∶3共振双Hopf分岔.通过应用多尺度方法,得到了该1∶3共振的复振幅方程,并通过将其复振幅设为极坐标-笛卡尔混合形式,将其复振幅方程转化为一个三维的实振幅系统.通过研究其实振幅方程,对系统在有非线性时滞反馈和无非线性时滞反馈两种情况下的动力学行为进行了分类和比较.结果显示,在两种情形下,系统有完全不同的动力学行为.     

汽车非线性半主动悬架系统时滞反馈控制研究

研究了两自由度非线性悬架系统垂向振动的时滞反馈控制。以汽车1/4车体和单个轮胎的两自由度垂向振动模型为例进行研究;其中非线性主要考虑了汽车悬架刚度的三次及五次非线性。利用多尺度法获得含时滞反馈控制的非线性半主动悬架、车体与轮胎振幅的近似解析表达式。分析时滞反馈控制对悬架系统振动的影响规律;并与不含时滞反馈控制的被动非线性模型进行比较。研究了当外激励频率等于主系统一阶共振频率;并且存在一比五内共振时,车体振动情况。重点分析时滞反馈控制的两个重要参数:时滞反馈增益系数和时滞量对车体振幅的影响;并进行相应的稳定性分析。以某型轿车参数进行数值分析研究,得出当时滞阻尼系数固定为-100 N·s/m时,车体振幅随时滞呈波浪形变化。时滞量τ取在区间[0.15,0.64]上时,车体振幅小于被动系统车体的振幅,表明时滞对系统具有减振作用;而在其他时滞区间上,车体振幅反而会比被动系统的振幅还要大。同时探讨了如何优化设计时滞阻尼系数并计算出相应的最佳时滞,使得主系统的幅度最小。     

基于复模态法的深水钻井隔水管反冲响应力学特性

考虑隔水管在正常钻井作业过程中由于轴向拉伸储存的弹性势能和反冲过程中钻井液下泄时产生的黏滞阻力的共同影响,通过将隔水管离散化为三自由度质量-弹簧-阻尼系统,建立隔水管紧急解脱后的反冲响应力学分析模型和控制方程;以浮式钻井设备的升沉运动作为边界条件,以隔水管解脱前的变形为初始条件,考虑控制方程中阻尼矩阵不能被对角化的影响,采用复模态分析法对控制方程进行求解;根据实例分析得到反冲过程中隔水管底部总成(low marine riser package,LMRP)振动位移的变化规律,并讨论水深、波高、顶部张紧器弹簧刚度及解脱相位角等因素对LMRP振动位移的影响,研究隔水管反冲响应的主控因素。结果表明:在同样的作业条件下,水深越大,隔水管紧急解脱的安全作业窗口越小;波高越大,隔水管的反冲响应越剧烈;顶部张紧器的刚度是决定隔水管反冲特性的一个重要因素,张紧器刚度越小,LMRP与防喷器发生碰撞的可能性越大;解脱相位角对隔水管的反冲特性影响不大。     

冲击减振系统转移概率密度函数的研究

研究单自由度系统在平稳随机激励作用下，使用冲击减振器得出自由活动物体和主振体碰撞后，自由活动物体的速度遵从一步记忆的马尔可夫过程。得到了振动系统的转移概率密度函数。     

胶辊式砻谷冲击隔离系统隔振技术分析与仿真

针对胶辊式砻谷振动噪声大的问题,进行了胶辊式砻谷冲击隔离系统隔振技术的研究。首先设计实验确定砻谷装置工作时产生的机械冲击激励为砻谷作业的主要激振源,然后通过理论求解计算出激励力的力幅,再根据胶辊砻谷的工作特性和减少振动传递的要求,提出了一种在胶辊内安装由隔冲器对压并联构成的冲击隔离系统,最后在ADAMS中对冲击隔离系统进行静态下的受压特性和扭转特性仿真分析,验证了冲击隔离系统工作的稳定性;对冲击隔离系统进行脉冲冲击下的动力学仿真分析,获得了胶辊在脉冲冲击下的位移曲线和胶辊安装轴盘受力曲线,将轴盘受力最大值与理论计算出的激励力幅比较,得到安装冲击隔离系统后激励力的传递率为49.5%,验证了在胶辊内安装由隔冲器对压并联构成的冲击隔离系统对减少振动的传递具有有益效果。     

计算机辅助分析驻退机湍流速度场

该文讲述了计算机辅助分析驻退机湍流速度场这套软件系统。该系统由网格生成、数值计算、结果显示等几部分组成。文末对含活塞管内湍流场进行了实际计算机辅助分析。分析结果揭示了驻退机湍流场的结构和特点,表明计算机辅助分析是研究湍流场行之有效的方法。分析结果可供驻退机的设计和改进提供参考。     

基于高频振动信号分析的稠油出砂量监测方法

针对海上稠油开发中的适度出砂监测问题,设计一种能够持续有效监测油井出砂的监测系统,并进行室内试验。利用专门设计的一次仪表对砂粒撞击产生的高频振动信号进行监测,在实验室条件下,进行不同出砂量条件下的黏度为130 mPa.s的原油出砂监测效果试验。采用编写的信号分析程序对监测的出砂信号进行时域、频域特征分析。结果表明,该系统能有效监测油流中含砂量的变化,随着含砂量的增加,出砂振动信号的方差值、均方根值、功率谱幅值等信号特征值均增大,且基本呈线性变化,试验结果验证了监测系统的可行性。     

齿轮传动激励下采煤机摇臂振动特性

为研究采煤机摇臂齿轮系统啮频耦合规律及齿轮传动激励下摇臂壳体振动特性,进行摇臂振动特性实验.根据齿轮参数,计算啮合频率,得到齿轮传动激励频率成分.通过有限元模型及实验模态分析,得到摇臂固有特性.通过振动特性实验,测量摇臂振动加速度,进行时域及频域分析,得到传动系统啮频耦合规律.结果表明:传动系统启动冲击约为重载截割冲击的2倍;平稳运行时行星级振动峰值最大;摇臂形成了以第3、第5阶振型为主的弹性振动;行星级与惰轮级结合处频率耦合作用最强,主要形式为各特征频率倍频组合频率.频率耦合是造成摇臂共振的主要原因.     

活塞发动机止动轮毂传动系统动态特性分析

为揭示活塞发动机止动轮毂传动系统振动机理，在分析发动机止动轮毂系统工作原理的基础上，分别采用能量法与Adams多体动力学软件，建立了止动轮毂传动系统动力学模型，提出了止动轮毂三爪曲面接触系统动力学建模与分析方法。通过对比分析两种模型在额定工况下轴向力响应结果，相互验证了动力学仿真模型的正确性。为减轻止动轮毂系统振动冲击，研究了不同扭矩和轴向预紧力工况对止动轮毂系统轴向冲击力与位移的影响规律。结果表明：不同工况参数下的系统动态响应特性差异明显；随着扭矩由350 N·m增大到500 N·m，系统轴向冲击力增大，轴向位移增大近一倍；随着轴向预紧力由6 000 N逐步增大到8 000 N，系统轴向冲击力峰值逐渐增大，稳定后均值变化较小，轴向位移则随之减小。在额定扭矩工况下，取适当小的轴向预紧力，有利于减小止动轮毂系统所受的轴向冲击力，改善系统振动冲击。     

船舶电力系统的振动及其控制仿真研究

文章对船舶的电力系统在运行中的振动进行实验研究,并对实验结果进行分析,并指出：对于其在同一工况下设备质量比对电气设备的振动有直接的影响;质量比越大则设备的振动越强烈;场地类型对振动位移有影响,在实际运用中尽力避免IV场地的布置;不同阻尼比下的频谱曲线能够反映真实的冲击振动,阻尼比小的其频谱峰值较大,在设计过程中要增加设备的阻尼比;设备质量比不同将会形成不同的电力系统和配电柜的频谱,在实际运行过程中要尽力避免二者频谱的重叠.最后,对振动使得电气系统短路进行仿真分析,指出要提高船舶电力系统的抗振能力,减轻振动对电力系统的振动,保护船舶电力设备,需要在设计和使用中避免上述情况的发生.     

简谐激励下磁流变弹性体支撑悬臂梁碰撞特性分析

利用磁流变弹性体在外加磁场作用下刚度可调可控的特点,基于剪切受力方式,设计以磁流变弹性体作为主要弹性元件的支撑结构,搭建简谐激励作用下悬臂梁碰撞故障实验系统.对不同外加磁场控制电流作用下系统的振动响应特性进行了实验测试,分析和研究了系统在不同控制电流下的移频降幅性能,以及碰撞工况下的振动响应.实验结果表明:在控制电流作用下,能有效增加磁流变弹性体的刚度,实现系统的固有频率和振幅的可控性;控制悬臂梁碰撞故障严重程度,提高设备寿命.     

喷管驱动的转管武器系统参量优化设计

利用约束条件下l维极值复型调优法，考虑与喷管驱动的转管武器系统动力学有关的14个系统参量和4个动力学特性的约束参量，从保证转管武器射击稳定性及后坐缓冲特性等要求出发，对该武器系统进行优化设计，并建立了该武器系统的优化模型。该优化设计模型为转管武器的改进设计提供了一种分析方法。