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．     

航海船舶多维振动主动控制研究

采用基于并联机构和电磁作动器的多维振动主动控制装置,实现了对船舶航行中面临的多维低频振动衰减。对振动控制装置进行了结 构设计、系统控制模型分析和控制算法研究,并制作样机进行了实验研究。样机试验结果表明,该多维减振装置能够实现船舶多维低频振动主 动控制。     

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．     

多自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置分析

首次采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统，组合成多自由度弹性阻尼减振装置，较好地解决了多自由度的减振问题，以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析为其隔振要求，采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置，介绍其结构及有关参数的设计方法，该方法的结果与动态模拟及实验结果一致，说明其分析方法是正确的，该方法可推广到其他要求多维减振的设备上。     

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。     

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．     

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.     

基于并联机构及MR阻尼器的多维减振平台半主动控制研究

分析了磁流变阻尼器的力学特性,将其应用于多维减振系统中。采用经典的三平移并联机构作为多维减振平台的主体机构,推导出其位置逆解公式;建立了系统动力学状态方程模型,以运动学方程得到的支路加速度作为输入信号,控制器采用了基于线性二次型最优控制理论的半主动控制算法。考虑到动态过程中机构动力学方程的复杂性,采用稳态方法对并联机构处于某一运动姿态的支路移动副振动进行控制,从而控制了整个平台的振动。仿真结果表明,所采取的控制算法有较好的控制效果。     

一平移两转动三自由度减振平台的动力学分析

为了提高机械电子等产品在多自由度振动工况下的高精度动态特性,设计出一种安装上述产品的新型3自由度(一平移两转动)多维并联减振平台.首先对该平台的雅克比矩阵进行了理论分析,并取特定实例计算;结合雅克比矩阵的计算结果,对并联减振平台系统进行模态分析,得到该平台系统的理论固有频率;其次建立多雏并联减振平台的三维模型,利用Adams软件得到该平台的仿真固有频率;最后制作一台多维减振系统样机并完成试验测试,测得样机的实际固有频率.经过分析与试验,得到该平台的理论、仿真、试验固有频率分别为4.089 2,4.219,4.6 Hz左右,其误差在允许的范围内,表明一平移两转动减振平台设计理论和分析方法是正确可行的.     

基于转动惯性效应的调谐质量阻尼器控制方法

转动惯性双重调谐质量阻尼器(Rotational Inertia Double-Tuned Mass Damper,RIDTMD)是一种由调谐黏滞质量阻尼器(Tuned Viscous Mass Damper,TVMD)和调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)组合而成的新型减振控制装置.采用RIDTMD作为控制装置,建立了多自由度结构-RIDTMDs系统的减振控制模型,并对其减振的有效性进行了研究.首先,基于RIDTMD装置的工作原理分析,给出了RIDTMD装置单体的力学简化模型;然后,建立了任意数目的 RIDTMD装置对多自由度结构减振的控制模型;并以控制系统的H2范数为优化目标,将RIDTMD装置的参数进行优化;最后,以一个3层框架结构为例,对RIDTMD装置的减振效果及装置参数对结构响应的影响规律进行分析,并与传统TMD装置进行对比,验证了RIDTMD装置减振的有效性.     

张力弦-永磁动力吸振器理论及试验研究

为了实现转子系统振动抑制,设计了一种适用于旋转机械的张力弦-永磁刚度动力吸振器.利用张力弦结构的拉力-刚度可调特性,实现吸振器的频率可调;又引入永久磁铁构成的刚度机构,使得吸振器整体结构与转子系统相互分离.对转子-动力吸振器系统进行动力学建模和仿真分析,研究了吸振器的工作特性,又进行试验研究证明理论研究的正确性.研究结果表明,该吸振器可以达到转子系统振动抑制的效果,在永磁刚度机构磁铁间距小时吸振器效果好且更加稳定.     

车辆减振器噪声诊断的双谱分析法

噪声正常与异常的车辆减振器振动信号具有不同的高斯性和对称性特征.以双谱分析理论为基础,分析并计算了不同振动信号的选择双谱.采用选择双谱来提取振动信号的故障特征,通过马氏距离判别法来实现对车辆减振器异常噪声诊断.诊断结果与实际相符,从而验证了双谱分析法的有效性和实用性.对进一步了解减振器异响发生机理,寻求异响控制具有工程意义.     

基于负刚度的高速动车组二维动力吸振器研究

研究基于加速度的二维动力吸振器的理论模型,提出基于车体刚性振动的二维动力吸振器控制方法,设计同时吸收车体点头、浮沉振动的二维动力吸振器.针对二维动力吸振器安装所需低动刚度要求,利用碟形弹簧的负刚度特性,设计了用于安装二维动力吸振器的高静刚度低动刚度减振元件.建立高速动车组垂向动力学非线性模型,分析二维动力吸振器对车体振动的作用.研究结果表明,二维动力吸振器可以有效抑制车体浮沉、点头振动,提高运行平稳性.     

一种自适应扭振动力减振器(英文)

本文提出了一种新型扭振动力减振器的设计原理． 它的固有频率将自动适应转轴的转速变化,从而使减振器在转轴的任何转速下都具有最佳减振效果． 通常的减振器只在转轴的一个很窄的转速度段内减振有效．     

磁流变弹性体扭转吸振器设计与动力学仿真

研制了一种以磁流变弹性体为核心智能控制元件的半主动扭转动力吸振器,基于扭转方向上的动力吸振器消振原理,设计了扭转动力吸振器的基本结构.对吸振器进行磁路仿真分析,保证强闭合磁场能够有效控制磁流变弹性体刚度;利用有限元软件进行吸振器动力学仿真,保证了吸振器固有频率对外界激励频率的有效跟随,以实现吸振效果.将吸振器安装在传动系统对应位置,进行传动系统振动响应仿真分析,结果表明动力吸振器能够有效削减传动系统的瞬态波动转矩.提出的磁流变弹性体半主动扭转动力吸振器为旋转机械系统减振应用提供了一种新的思路.     

多重动力吸振器对高速列车地板振动的控制

针对某高速动车组线路运行时出现的地板局部振动问题,通过线路试验发现地板在33 Hz附近存在局部振动放大现象,为解决该问题,基于多自由度结构振动原理,建立包含多重动力吸振器(MDVAs)的地板振动控制模型,分析了多重动力吸振器控制地板振动的最优调谐参数,并对动力吸振器控制效果进行了验证。结果表明,安装位置会对控制效果产生明显影响,吸振器安装应尽量选择振型最大处安装,吸振器参数的控制效果不会随参数变化而无限增加。采用地板动力吸振方案可有效降低目标频率处的振动,地板时域最大峰值下降约66%,舒适度指标降低0.3。     

吸振器在汽车振动噪声控制中的应用和实验测试研究

吸振器是振动控制的重要手段,在汽车NVH设计中得到广泛应用。在某车型开发过程中,发现在特定频率下,由于频率耦合产生了较大的轰鸣声。为解决这一问题,通过对整车的车内噪声测试,确定了安装吸振器的位置。然后,基于振动理论建立吸振器数学模型,推导出单自由度动力吸振器的解析解,并采用Lms.Test.lab和MATLAB软件对吸振器质量参数进行设计。并通过有限元进行初步验证和优化,根据计算结果,制作动力吸振器并应用于某车型的研发中。整车实验测试结果显示,安装吸振器后,汽车振动噪声皆有了显著改善,整车的NVH特性得到提高。     

基础位移作用下悬挂弹簧的非线性固有振动

研究基础位移作用下悬挂弹簧的非线性固有振动问题. 建立了基础位移作用下悬挂弹簧减振系统的非线性固有振动方程,采用L-P法推导出了悬挂弹簧非线性固有振动的近似解. 通过算例分析可知:随着基础位移激励频率的增大,悬挂弹簧减振系统时程曲线的振幅、振动周期降低,而基础位移激励振幅、悬挂弹簧减振系统的倾斜角增大,悬挂弹簧减振系统时程曲线的振幅也增大. 所以,悬挂弹簧几何非线性振动系统的减振效果优于弹簧垂安线性减振系统的减振效果.     

悬臂刀具结构动态稳定性的加强

以钻（镗）杆为例，设计了组合结构和附加减振器刀杆，获得高的动态稳定性，良好的工作特性和经济效果．钻（镗）杆组合结构和动力减振器动态特性分析，为其切削稳定性设计提供最佳参数。