热塑性聚酯弹性体垫板减振机理分析及应用设计

目的是研制一种具用较强减振作用的热塑性聚酯弹性体(TPEE)垫板,用于铁道的轨道(轨枕)中,用于减弱车辆行进时产生的振动和噪音。文章首先结合固体振动的特性,分析减振的基本原理。然后从垫片采用的材料结构和力学性能分析减振的机理,最后从垫片本身的机构进行有限元力学分析,设计出更好减振效果的垫片。通过测试,垫片满足现行的铁道行业的技术规范要求。     

蜂窝夹芯减振板结构设计的力学参数计算

从力学性能和减振性两方面分析了用瞬间液相扩散复合法得到的蜂窝板的蜂窝结构,确定了面板厚度、芯材厚度、蜂窝格边长、蜂窝格壁厚4个结构参数作为设计变量,以剪切强度、弯曲强度、抗弯刚度、临界屈曲载荷、固有频率、质量6个性能参数为目标函数进行优化,并对优化结果进行了实验研究. 结果表明,优化设计的蜂窝板的力学性能及减振性能优于对比板,实验值与计算值基本相符.     

基于柔顺机构的减振神经电极的设计与评估

为了提高神经电极长期稳定性,提出基于柔顺结构的新型减振神经电极的设计思路,对其柔性铰链进行建模分析,并采用有限元方法对电极-脑组织界面的微动进行静态分析和模态分析,研究了不同方向微振对电极-脑组织界面力学状态的影响,对新型减振电极与原电极的力学性能进行对比评估.结果显示,新型减振电极可以有效改善微振动环境下的应力状态:在横向微振环境下,有效降低最大应力6.64%;纵向微振环境下,有效降低最大应力4.47%;其二、三阶固有频率为3~8Hz,可避开微振的频率范围.新型减振电极可显著提高电极的减振能力,预期可有效提高电极工作寿命.     

永磁调节式磁流变阻尼器在拉索减振中的应用研究

斜拉桥拉索易发生风雨振动,在拉索上安装磁流变阻尼器是一种有效的减振措施.基于洞庭湖大桥拉索减振系统升级改造工程,对永磁调节式磁流变阻尼器进行了力学性能试验,得到了该磁流变阻尼器在不同档位、频率和振幅工况下的滞回曲线,计算了不同档位下的等效阻尼系数,评估了拉索安装阻尼器后获得的实际阻尼比.结果表明,安装永磁调节式磁流变阻尼器后满足拉索减振要求.永磁调节式磁流变阻尼器已成功应用于岳阳洞庭湖大桥,解决了该桥严重的风雨致振动问题.     

减振垫层温频变动力性能对无砟轨道振动特性影响

以减振垫层为研究对象,首先通过动态力学性能试验,基于高阶分数阶导数FVMP模型并结合温频等效原理,表征减振垫层的温频变特性;然后将该模型应用于车辆-CRTSIII板式无砟轨道垂向耦合系统中;最后分析了减振垫层温频变特性对轨道结构振动响应的影响.结果表明：温度和加载频率对减振垫层的动态力学性能有显著影响,高阶分数阶导数FVMP模型能准确表征这种动态力学行为.在时域响应中,轨道板位移和加速度在FVMP模型下计算的峰值明显大于Kelvin-Voigt(K-V)模型下的峰值.FVMP模型在各参考温度点下轨道板位移的响应呈现出随着温度的降低而减小的趋势,而轨道板加速度则呈现随着温度的降低而增大的趋势.在中高频段内,轨道板的响应表现为FVMP模型下的频域响应大于K-V模型下的频域响应,FVMP模型各参考温度点在该频段内轨道板的响应表现为随着温度的降低而减小的趋势.因此,为提高对轨道结构预测的准确性,有必要考虑减振垫层的温频变特性.     

基于柔顺机构的减振电极的植入损伤对比分析

为了验证具有柔顺机构的减振神经微电极在相应条件下的植入过程中减少生物组织损伤的有效性,基于电极植入损伤评估系统,分别使用减振电极与参照电极在不同的植入深度(轴向位移1.5,3.0和4.5mm)与植入速度(50,100,500,1 000,1 500和2 000μm/s)条件下进行植入损伤对比实验.该实验方法规避了生物活体实验的不确定性,且具有模拟实验的可控性.对比分析结果表明:当植入深度为1.5mm时,减振电极在减小电极植入损伤方面并没有明显优势;植入深度分别为3.0和4.5mm时减振电极最大组织应变均随着植入速度的增加而减小,其在减小组织应变及力学性能方面优势均较为明显.     

填充材料对齿上开槽滤波减速器性能的影响

在滤波减速器轮齿上开槽可以改善其力学性能和传动平稳性,但传动精度会下降,本文考虑在槽缝内填充材料,以使滤波减速器的综合性能得到平衡和提高。用有限元法研究了不同的槽缝宽度填充紫铜、硬铝合金、尼龙1010和丁腈橡胶4种材料时,滤波减速器的力学性能和传动性能。结果表明:槽缝很小时,填充丁腈橡胶可以减振降噪,对传动精度没有改善作用;槽缝较大时,填充硬铝合金,不但提高了轮齿的力学性能和传动平稳性,传动精度也得到控制。     

纤维混凝土动态性能的测试和分析

本实验依设计方案将纤维、混凝土和聚合物添加剂复合制成试验用纤维混凝土梁,测量梁自由振动时上下表面各测点的动态应变.然后通过动态应变测试分析系统对所采集的数据进行分析,得到试件的动态力学性能,为设计减振降噪的混凝土结构提供依据.     

磁流变阻尼器力学性能降低原因分析

磁流变阻尼器是一种新型的半主动耗能减振装置,其长期性能涉及磁流变液的稳定性、磁流变颗粒的氧化及阻尼器的密封性能.选取在岳阳洞庭湖大桥拉索减振系统上工作了10年的磁流变阻尼器开展了力学性能实验研究,并与新阻尼器进行了性能对比分析;拆解阻尼器观察其内部变化情况,发现磁流变液泄漏或沉淀;对阻尼器密封性能进行了实验,得到了不同安装角度的泄漏情况;对磁流变颗粒进行了SEM电镜扫描图分析,得到了其颗粒表面氧化情况.     

巨型框架减振结构的动力时程分析

巨型框架减振结构具有调谐质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振多种减振功能。文章采用隔震支座将主框架和子框架隔离开来,组成巨型框架减振结构;首先建立了巨型框架减振结构的结构动力模型得出减振结构运动方程,然后运用有限元分析软件SAP2000进行地震反应的线性时程分析,比较巨型框架减振结构和巨型框架抗震的动力响应;结果表明,减振结构方案有明显的减震效果。     

齿轮齿条式电涡流阻尼墙有限元数值研究

提出一种新型的齿轮齿条式电涡流阻尼墙（Eddy Current Damping-Rack Wall，ECD-RGW），并对其进行了数值研究与参数分析.介绍了ECD-RGW的基本构造；通过多物理场有限元仿真软件COMSOL Multiphysics研究了ECD-RGW 的力学性能，并对5项主要设计参数进行了分析；对 ECD-RGW 减振效果进行了评估，并以黏滞阻尼器（Fluid Viscous Damper，FVD）作为对比 .研究结果表明：ECD-RGW 作为一种新型电涡流阻尼装置具有良好的力学性能；减小气隙、加装导体板背铁及增加永磁体数量可以提升ECD-RGW的阻尼性能，其中，导体板背铁的设计将 ECD-RGW 在低速下的等效阻尼系数提升到 4倍以上，导体板材料对峰值阻尼力对应的临界速度影响较大，导体板厚度会显著影响峰值阻尼力与临界速度 .此外，ECDRGW具有良好的减振效果，应用具有可行性.     

城市轨道交通减振降噪措施分级比选研究

城市轨道交通运营过程中振动噪声问题日益严重,针对目前工程中减振降噪措施多样化、选取困难的现状,本文从减振降噪的性能入手将国内外应用较为普遍的各种措施划分为一般减振、中等减振、高等减振、特殊减振以及高等降噪五个等级,并对同等级的减振降噪措施从减振能力、经济性、适用性、使用寿命等方面进行了比较.同时,本文还结合宁波轨道交通2号线一期工程,对拟采用的减振降噪措施进行了初步的分级比选研究.     

封闭环形连续钢箱梁人行天桥不同减振方法的研究

针对某钢箱连续人行天桥特殊的结构形式及振动特性,建立空间有限元模型,以跨中竖向位移及加速度减振率为标准,通过理论计算比较TMD减振效果与频率调整法减振效果,结果表明对于该桥频率调整法减振效果远远优于TMD减振效果,可见TMD减振系统并不是适用于所有结构,所得结论可供同类桥型减振设计参考使用.     

新型模块化减振系统设计与试验研究

建立了柔性中间质量与刚性中间质量双层减振系统减振性能对比分析模型,分析了主要设计参数对减振效果的影响规律．设计了一种集成式、可调节双层减振模块,利用其结构形式灵活、设计承载能力范围广等特点,实现在紧凑结构空间的布置,相比传统柔性中间质量浮筏减振装置,尺寸质量大幅降低,同时具有较好的减振、姿态控制性能．基于某船舶动力装置研制样机并开展了减振效果与姿态控制精度试验,结果表明：相对传统浮筏减振装置,在质量减轻50%的条件下,模块化减振装置的减振效果可达到要求,并具有良好的姿态控制精度．     

高速铁路减振双块式无砟轨道的减振性能

为研究高速铁路减振双块式无砟轨道的减振性能,建立减振双块式无砟轨道计算模型,采用有限元功率流法计算轨道结构的功率流,并分析功率流在轨道结构中的竖向传递特性以及扣件和减振垫参数对结构功率流的影响。研究结果表明:轨道结构功率流峰值与轨道结构的模态振型有关,在轨道结构固有频率处达到峰值;当频率为200~1 200 Hz时,扣件最大程度地减少钢轨传递给道床板的功率流,从而达到最佳的减振效果;当频率为1~10 Hz时,减振垫的减振作用相对较弱;当频率为1~200 Hz时,降低减振垫刚度有利于减小振动;当频率为200~1 200 Hz时,减振垫对支承层的减振作用显著,在1 200 Hz处功率流最大减幅为14%;当频率为3~2 000 Hz时,设置减振垫后道床板的功率流反而有所增加,当频率为60~100 Hz时,增幅最大;随着减振垫刚度增加,减振垫开始起减振作用的频率增加。     

一种伺服电机的弹簧减振座设计和研究

本文设计了一种伺服电机的弹簧减振座,该减振座主要由连接板、缓冲垫、减振弹簧组成.在此减振结构中我们利用减振弹簧作为缓冲振动的工具,并使用缓冲垫,减轻了伺服电机与底座之间的接触摩擦,结构简单,稳定性强,可靠性高.利用Solidworks中的Simulation功能对弹簧减振座及伺服电机受到的力进行了分析,并运用控制变量法...     

叶片闭环可控吸气减振技术实验研究

分析了目前的叶片减振技术,设计开发了一种叶片闭环可控吸气减振系统,在叶片振动试验台上完成了对比实验,测试了减振系统的减振效果。实验过程中,系统实时监测叶片的振动情况,当叶片振动超过预先设定的门槛值时,系统自动地采取吸气减振措施,降低叶片振动。实验表明,当叶顶是光滑密封时,减振系统能使叶片振动减少16％; 当叶顶是蜂窝密封时,减振系统能使叶片振动减少15.3％。     

混合模式磁流变阻尼器的机械腿减振控制

针对足式机器人在重载情况下机械腿会受到较大足地冲击,现有普通磁流变阻尼器的出力等级抑制有限的问题,提出一种剪切阀-挤压混合式磁流变阻尼器,并设计半主动控制器对机械腿进行减振控制.首先,分析新型磁流变阻尼器结构原理,并对其力学性能进行测试.然后,基于Bouc-Wen模型与实验数据,采用遗传算法对阻尼器力学正模型参数进行辨识求解.最后,建立基于新型混合磁流变阻尼器的机械腿减振系统的理论模型,并设计天棚控制器对其进行机械腿振动控制仿真.结果表明,新型混合式磁流变阻尼器在天棚控制策略下能有效降低机械腿振动的幅值与加速度,分别下降了49%和47%.     

地铁轨道结构减振性能的仿真分析

采用减振轨道结构是轨道交通最为有效的减振技术措施.不同的轨道结构和参数直接影响减振效果.通过建立车辆-轨道系统动力分析模型,仿真分析了不同地铁轨道结构动力参数变化对减振性能的影响.     

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.