基于实测响应反推标定非接触磁场激振器激振力

为了拓宽非接触磁场激振器的使用范围,急需对该激振器作用在结构件上激振力的大小进行标定.以悬臂梁试件为例,提出一种基于实测结构件响应以及采用优化技术来标定非接触磁场激振器激振力的方法.首先,给出了非接触磁场激振力的标定原理及方法,即通过迭代计算最小化实测与有限元分析获得的悬臂梁振动响应偏差来反推确定激振力幅.然后,简要描述基于ANSYS软件创建悬臂梁有限元模型及求解振动响应的方法.接着,给出了利用ANSYS软件的优化模块来实现相关激振力幅反推标定的迭代求解过程.最后,针对一款非接触磁场激振器,利用所描述的方法对该激振器激振力幅进行了标定,获得了相关标定曲线以及电压与激振力幅之间的函数关系,展示了所提出方法的有效性.     

双液压马达驱动沉桩系统的自同步理论

提出了一种双液压马达驱动振动沉桩机构,具有待机和沉桩两种自同步状态.介绍了其结构及工作原理,并建立了振动系统的动力学模型.推导出两激振器的无量纲耦合方程以及实现同步和同步稳定性判据,确定出两种状态的系统动力学参数范围.当桩机处于待机时,激振器处于远超共振状态,广义动态对称角为π,两偏心转子的激振力相互抵消;当桩机处于沉桩时,激振器处于亚共振状态,广义动态对称角为0,两偏心转子的激振力叠加.最终通过数值仿真进行了验证.     

风电叶片两点疲劳试验系统激振器加载控制

基于电驱动惯性式激振装置,构建了一种风电叶片两点激振疲劳试验系统,并提出了虚拟主令同步控制算法.以PID算法设计误差补偿器,利用李雅普诺夫函数证明虚拟主令同步控制算法的稳定性,并建立控制仿真模型,数值仿真分析虚拟主令同步控制算法的收敛性及鲁棒性.最后,试验验证了耦合下虚拟主令同步控制算法的有效性.结果表明:虚拟主令同步控制算法能使激振器快速跟随,激振器之间相位差的波动很小,叶片振幅稳定,实现了风电叶片的平稳有效加载.     

振动离心复合试验系统中空气弹簧隔振系统设计

振动离心复合试验系统是将电动振动台或压电激振器安装在离心机转臂末端的设备,对于振动台顺臂振动,为了避免过大的激振力对离心机主轴及传动系统造成损坏,在转臂与转臂支承之间安装空气弹簧隔振系统。利用刚体动力学方法,建立了振动离心复合试验系统的数学模型。指出隔振系统必须具有变载荷对中能力。最后,考虑空气弹簧工作在压缩状态、考虑转速对系统刚度的影响,对隔振系统特性进行分析。分析表明,在转臂系统初始位置质心偏离时,空气弹簧刚度随着离心机转速增加而增大。空气弹簧刚度应足够大以抵消离心机转速影响,避免系统发散。     

基于状态机的汽车电动滑移门控制逻辑分析

以某特定车型作为研究分析对象,开展电动滑移门操控和系统响应测试,总结归纳了电动滑移门系统在操作触发下的动作响应。将电动滑移门运动状态划分为:完全关闭、完全开启、开门运动、关门运动和运动停止五种状态,基于有限状态机建立电动滑移门各状态间的逻辑关系和状态迁移引发事件、条件,搭建电动滑移门控制逻辑有限状态机模型仿真环境。通过比较控制逻辑仿真和测试试验结果表明,基于有限状态机建立的控制逻辑模型与实车电动滑移门系统测试试验结果相一致,可正确反映电动滑移门在实际使用中的操控逻辑和响应。     

基于混沌激振器的冲击压实轮机构的系统识别

基于以混沌激振器为激励设备的八边形冲击压路机压实轮的工作状态,建立＂机架-压实轮-土壤＂的四自由度动力学模型,对压实轮系统的动态特性进行了研究。发现其相轨图在一定区域内缠绕、重叠、不重复,poincare图分布在一定区域内,不重叠并具有一定结构,其最大Lyapounov指数λmax=0.0317.仿真结果从定性和定量两方面表明,八边形工作轮系统的运动是混沌的,混沌激振同样适用于冲击压实。仿真结果对混沌激振在冲击压路机中的应用及混沌冲击压路机的设计及研究有参考价值。     

TDJ-30型动态测力传感器

结构物的原型和模型振动试验,通常利用电磁式激振器作为产生激振力的换能器件。电磁式激振器的输出特性,往往用力常数来表达。根据输入电流及力常数来确定电磁式激振器施于试验物体上的激振力是相当粗糙的。因为,在振动频率较高的情况下,一方面,电磁式激振器本身的运动部分已不再是一个简单的单自由度体系,输出力的情况较复杂;另一方面,激振力在通过传力杆传递的过程中,由于传力杆本身的弹性变形,也将损耗一部分能量。此外,还由于安装不妥的原因,也将产生相当大的摩擦损耗。而且,上述这些因素通常随频率而变。所以,电磁式激振器的输出力并不等于传至试验物体上的激振力,同时,激振力的波形与输入电流的波形也有失真观象。为了保证试验结果可靠正确,必须直接测定电磁式激振器施于试验体上的激振力。为此,在吸收国外动态测力传感器研制经验的基础上,应用国产压电陶瓷材料,研制成了TDJ-30动态测力传感器。本文将介绍它的结构,工作原理及主要特性。     

基于AMESim的转阀式液压激振器 工艺参数匹配

设计了一种新型转阀,继而得到一种转阀式液压激振器,并以转阀式液压激振器工作原理为基础,建立AMESim仿真模型.针对激振器工艺参数(频率、油压、油量、参振质量)匹配复杂的问题,基于Design-Expert建立了以工艺参数为因子、峰值位移为响应值的模拟实验方案,进一步利用中心组合试验设计(Central Composite Design,CCD)结合响应面的优化设计方法对模拟实验结果进行分析,通过模块寻优获得最佳峰值位移为3.2 mm时的最佳工艺参数匹配组合:频率为18 Hz、油压为9.5 MPa、油液流量为45 L/min、参振质量为890 kg,可为矿物筛分工艺参数的选择提供参考.     

面向鲜食葡萄无损采运的果穗系统振碰复合动力学建模

为了探明鲜食葡萄采运全周期的落粒、伤粒力学机制与规律,研究了鲜食葡萄果穗系统振碰复合动力学模型构建方法.以葡萄果穗振动模型为基础,提出了改进的葡萄果穗振碰复合模型,根据此模型,基于绝对节点坐标法和自然坐标法分别描述了果粒主穗轴和支梗果梗,得到了果穗系统振动动力学方程.基于虚功原理和连续介质力学原理推导得到了果粒主穗轴和果粒的弹性力和应力表达式,同时基于Hertz模型和Kelvin模型得到了果粒碰撞力的表达式,代入振动动力学方程,最终得到鲜食葡萄果穗振碰复合动力学模型,并简介了求解方法.     

调制式振动对大斜度井减摩阻影响规律

基于钻柱振动与井壁摩阻间的耦合作用研究,依据弹性杆理论,建立大斜度井激发钻柱产生轴向振动减小摩阻的数学模型,分析激振力强度、激振频率、摩阻系数和钻井液黏滞系数对钻柱振动减阻效果的影响。采用正交数值试验对各因素的影响程度进行分析。结果表明:提高激振力强度、频率或降低摩阻系数和钻井液黏滞系数均可提高振动减阻效果,其中激振频率存在最优值;各因素对钻柱振动减阻效果的影响由大到小依次为激振器强度、摩阻系数、激振器频率和钻井液黏滞系数。     

柔性激振的频响函数法损伤检测数据获取系统

传统的基于频响函数的损伤检测系统无法实现激振检振的软件控制,检测过程中需要不断地移动激振器的位置,进而造成测试过程耗费大量时间,检测速度慢、效率低。为此提出了一种柔性激振的频响函数法损伤检测数据获取系统。着重介绍了基于数字I/O和开关阵列的柔性激振16路数据获取系统的激振检振一体化检测器和阵列开关等系统前端的设计,实现了16路单通道轮流激励的软件柔性控制。并基于虚拟仪器技术和Lab VIEW软件平台开发了系统控制软件。实验验证表明,系统满足频响函数检测法数据获取要求,运行可靠稳定,操作方便,控制灵活简便。设计的柔性激振检振系统将在声定位、震源定位、弹性波CT等领域中有广阔的应用前景。     

二维耦合干摩擦振子黏滑运动分析

针对工程中广泛存在的二维干摩擦问题,通过引入斜弹簧建立一种可考虑x,y两个方向耦合的振子模型。定义摩擦力方位角来描述动、静摩擦力矢量分量,并考虑振子振动过程中可能出现黏滞,提出了一种分析二维耦合干摩擦振子黏滑运动的方法,给出了二维耦合干摩擦振子黏滑运动的复杂边界条件。基于指数型动态摩擦模型对二维耦合干摩擦振子的黏滑运动进行了数值仿真,给出了x方向和y方向相同激振频率相同相位角、相同激振频率不同相位角、不同激振频率不同相位角3种工况下的仿真结果及系统解随激振频率和相位角的变化规律。仿真结果表明,二维耦合摩擦振子运动中可能出现黏滑状态转换;当x方向和y方向的激励频率和相位角均不相等时,与前两种工况相比,质量块的运动轨迹、系统相图均为更加复杂的平面曲线,同时一个周期内系统可出现多次黏滑转换;两个方向激振频率相同时,改变激振频率和激励相位角,系统的解均没有出现次谐波,振子为周期运动。所提出的方法可为进一步研究二维耦合干摩擦振子的动力学特性及运动稳定性提供参考。     

电磁激振器电磁场的有限元仿真分析

以实验室电磁激振器样机为基础,基于电磁场有限元理论,建立了电磁激振器样机的二维电磁场仿真模型,分析了电磁激振器工作时的冲锤受力现象和磁场分布规律,计算得到了磁力线分布、磁感强度分布和运行过程中冲锤受力变化规律等结果,研究了电磁激振器的磁储能和磁共能的能量变化规律,分析了样机模型的磁饱和特性.计算结果表明:电磁场有限元模型能较全面的反应电磁激振器的电磁场特性,为进一步设计研究电磁激振器提供一定的参考.     

横向动力学反馈控制的EPS仿真与试验

建立具有简化转向阻力矩模型的电动助力转向系统模型,提出基于横向动力学反馈控制的电动助力转向控制策略,运用Matlab/Simulink工具进行模型的时域仿真,通过实车试验验证所提出的控制策略.研究结果表明,基于横向动力学反馈控制的电动助力转向控制策略改善了车辆的动态性能,提高了车辆的稳定性,横摆角速度和侧向加速度反馈控制效果比单独横摆角速度反馈控制效果更好.     

某轿车白车身模态分析与试验研究

以某轿车白车身为研究对象,基于有限元和静动态理论,在HyperMesh软件中,对白车身焊点进行合理描述,建立了白车身有限元模型.用MSC.Nastran软件对白车身进行了模态模拟分析,得到白车身的固有频率及对应的各阶振型之间的关系;在试验中,采用固定式激振器对白车身进行单点激振,用多点拾振方法采集响应信号,通过对响应信号的分析处理,得到白车身的固有频率及对应的振型关系.将试验结果与理论分析结果进行对比,验证了白车身有限元模型的有效性.基于有限元模型,提出利用各阶模态的应变能分布,确定车身结构弹性变形最大位置的方法,可以有针对性地加强车身的局部刚度.利用有限元模型对白车身进行模态分析,对于提高车...     

电液伺服驱动的连铸结晶器激振系统研究

针对传统的连铸结晶器激振装置存在的缺点，提出采用电液伺服驱动连铸结晶器激振系统，可方便地实现计算机控制和管理，并能根据连铸工艺要求很方便地改变振动波形，有效地改善控制精度，提高铸坯质量。     

双机振动系统的自同步过程分析与试验研究

以双机反向回转驱动振动系统为研究对象,将两电机的转速与激振器间的相位差作为指标对双机驱动振动系统的自同步过程进行分析与试验研究.通过对比相位差的变化发现电机部分对自同步过程的影响最为重要,其次是激振器部分,最后为振动体部分.仿真与试验结果表明:两激振器的初始相位差和两电机的初始转速对实现双机的自同步运动几乎没有影响;在满足同步性条件时,不同供电频率的两电机可以实现同步;当两激振器质量不同时,质量大的激动器相位落后质量小的激动器;当两激振器回转中心至机体质心距离不等时,距离大的激振器相位落后距离小的激振器;可通过调节电机供电频率来减小由电机参数、激振器质量及电机安装位置等内部扰动导致的相位差,使双机实现同步运动.     

低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型建立研究

分析了低频周向振动钻削切削力,基于控制原理的思想建立了低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型,提出低频周向振动钻削时激振器输出振幅与钻头振幅之间的关系,为周向振动钻削系统设计和振动参数选择提供理论支持.     

振动沉桩过程“跳机”现象动力学特性

为了找出振动桩锤在沉桩作业过程中产生“跳机”现象的根本原因,从而采取有效措施解决“跳机”这一工程实际问题,从非线性振动力学的角度出发,建立二自由度分段非线性振动桩-土动力学模型,基于数值积分方法,采用四阶龙格-库塔法运算程序进行数值仿真,研究激振频率、地基土的刚度、激振器上下层偏心块的相位差对振动沉桩动力学特性的影响.结果表明:引起桩端与土有脱离的因素主要是激振力和地基土的刚度,激振力和地基土的刚度越大,则桩端与土脱离的程度越严重;当桩端与土没有脱离时,桩和机架的振动频率与激振频率相等,而在桩端与土有脱离时,机架的振动频率将小于激振频率,桩的振动频率也略有降低,当机架频率降低至一定范围时就会出现“跳机”现象.消除“跳机”现象的措施主要是减小激振力,可以通过适当降低激振频率、减小偏心力矩、增大激振器上下层偏心块相位差的方法实现.     

风力机塔架结构风振试验的模化方法(英文)

本文讨论了风力机塔架相似模型的建立,并把强风瞬时风速记录变换为符合相似条件的风模型。采用激振器对塔架模型做模拟风激振试验以及在静风荷载作用下塔架模型的光弹实验。完成上述工作,即构成了完整的风致振动的模化实验方法。