应用电流变材料改变镗杆动态特性的研究

为保证镗削加工切削稳定性,基于电流变材料设计一种智能型镗杆。该镗杆可通过调节施加于电流变材料上的电场强度来改变整个镗杆的动态特性,并借以抑制切削颤振。采用 端部激振方法研究镗杆在不同激振频率和不同电场强度下的动态特性。实验结果表明,在不同的电场强度和振动频率下,电流变材料表现出来的振动特性差异明显,使镗杆的支撑刚度和结构阻尼特性发生显著的变化。     

电流变液在结构振动抑制中的应用研究

根据结构抑振的应用要求,研制出了几种零场粘度低、有场粘度变化梯度大的电流变液,并设计制作了电流变液静态屈服应力测试仪,测试出了所研制的电流变液的静态屈服性能随电场强度和液体组份比变化的曲线。利用自制的电流变液,对含电流变液的夹层板振动进行了单模态抑制,由此得出电流变液对振动机理在于：一方面通过电流变阻尼效应降低结构振动响应的幅值,特别是共振峰的幅值;另一方面通过电流变刚度效应使结构的有效刚度增加,结构的共振点发生移动,从而使结构在共振频率激励下的振幅大大降低。对本文的夹层板模型,在３ｋＶ／ｍ ｍ 的电场强度下,第三阶模态的响应幅值降低了９０％ 。     

电流变材料在结构振动控制中的非线性特性及理论模型

半主动振动控制结合了主动和被动控制的优点,得到了广泛的应用。一种采用电流变材料在线实时改变支撑条件的镗杆被设计用来对切削颤振实现半主动控制。通过试验发现当电流变材料处于屈服前后临界状态时,其在系统中相当于一参数可控的干摩擦阻尼器,致使镗杆的动态特性表现出明显的非线性。根据试验结果对含有电流变材料的镗杆建立了数学模型,从理论上对电流变材料在结构振动中处于屈服前后临界状态的条件和动态特性进行了分析。     

电流变减振器用于铣床振动控制的试验研究

试验研究了电流变减振器在铣床颤振控制中的应用。试验发现，电流变减振器的刚度及阻尼随外加电场强度的增加而增大，主振系统的振幅随电场强度的增加而减小。试验表明电流变减振器具有控振效果明显、结构简单的特点。只要场强选取适当，采用电流变减振装置可以控制铣床刀杆系统的颤振。     

基于电流变液的机械臂控制系统设计与仿真

电流变液作为可变粘性阻尼器可实现系统的抑振控制,对基于电流变液的单一自由度机械臂进行半闭环控制系统研究,机械臂系统包括:驱动电机,谐波传动,执行机构和电流变阻尼器.并通过极点配置的方法计算阻尼系统和控制系统参数.通过Matlab平台进行仿真计算可以看出:电流变液作为可变阻尼可明显的抑制共振/反共振的现象.并将这种新型控制系统与传统PD控制系统进行对比分析,可以看出电流变液作为可变粘性阻尼器对抑制干扰和振动起到重要的作用.     

含智能流变材料铝合金夹层板结构的动力学特性研究

通过对一种含电流变液铝合金夹层板智能结构的动力学实验与仿真，分析和研究该结构在外电场作用下的动力特性变化。实验发现，利用外部控制条件(电场强度)的变化，可以改变结构的固有特性，如自然频率、结构阻尼等，可实现对结构的主动控制。数值分析时采用粘弹性材料等效处理方法模拟电流变材料，计算得到的结构振动特性与实验结果吻合较好。实验与仿真计算结果均表明，随着电场强度的增大，结构固有频率也随之出现上升，且增幅与场强有关；同时，电流变材料对结构振动所产生的阻尼效应不仅受外加电场影响，还与外加激励频率有关，响应控制实验结果说明电流变材料对结构在固有频率附近所产生响应的控制效果要更为明显一些。     

电流变液体性能的试验研究

以SrTiO3/PANI合成粒子为分散颗粒,通过试验研究分析颗粒的体积分数、不同的分散介质和添加剂对基于SrTiO3/PANI合成粒子的电流变液体性能的影响。试验结果表明:蓖麻油作为分散介质与SrTiO3/PANI粒子组成的电流变液体其电流变性能良好。通过回归分析得出基于SrTiO3/PANI合成材料为粒子的电流变液体在上述条件下的屈服切应力与电场强度的关系表达式。研究结果将为同类电流变液体的工程应用提供理论依据。     

自供能电流变弹性体减振器的设计与特性分析

新型智能材料电流变弹性体是电流变材料的衍生体,兼有电流变液和弹性体的优点,在主被动的振动控制领域中有着极大的应用前景。基于电流变弹性体的刚度和阻尼可电控调节的特性以及压电陶瓷的正压电效应,研制一种基于D33挤压模式的压电自供能电流变弹性体减振器,并对其在不同激励和场强下的振动响应特性进行实验分析。试验数据表明相比无场强条件下,在压电供电和1 000 V恒压的条件下能有效增大电流变弹性体结构阻尼,改变减振器振动响应谱峰值的频率和幅值,提高系统的隔振效果。     

在低频振动作用下Q235A钢的拉伸变形行为

利用振动拉伸试验机对Q235A钢在不同频率、不同激振力下进行了振动拉伸试验,研究了频率和激振力对该钢平均载荷和屈服强度的影响。结果表明:与常规拉伸相比,振动拉伸时试验钢的平均载荷和屈服强度均减小,表现出明显的体积效应;随激振力的增大,试验钢的屈服强度和在不同变形阶段的平均载荷均呈线性减小;随频率的减小,试验钢的屈服强度和在不同变形阶段的平均载荷先增大后减小,在90Hz时达到最大。     

板材安装机器人抑振阻尼系统研究

介绍板材安装机器人与板材干挂工艺,针对机器人提升门架结构的低频振动问题进行振动模态分析,并对幕墙安装精度影响最大的门架左右方向振动进行抑制。通过对实际工况的分析计算和测量,创建扶墙系统模型,设计阻尼抑振扶墙机构,并对其抑振效果进行仿真和试验分析,该机器人末端执行机构振动曲线显示,增加抑振结构可达到很好的减振目的。     

Anti-vibration analysis of vortex probe based on three-axis acceleration measurement

According to the diversity of the pipeline vibration and unicity of vortex signal in direction, a new idea is proposed to distinguish the vortex signal from the vibration interference by the directional character. This idea is applied to improve the anti-vibration performance of vortex flow-meter by a new probe structure based on three-axis accelerometer. Then model analysis is used to optimize the material, and the harmonic response analysis is applied to optimize the shape of probe tip. Finally, experiment is carried out to compare the anti-vibration performance of the traditional piezoelectric vortex probe and the new design. Experimental results show that new probe can accurately distinguish vortex signal from the vibration interference according to the directional character of signal. And its anti-vibration performance is superior to the traditional piezoelectric vortex probe.     

车载多媒体机芯抗振系统建模与仿真

抗振性能是车载多媒体的一个重要指标,而车载多媒体的抗振性能又主要取决于机芯的抗振性能,传统的设计方法无法准确地设计出抗振系统的弹簧和阻尼的参数,只有通过多次反复实验及改进,这不但成为机芯开发过程中最为漫长的过程,并且不能对机芯的结构进行最优设计。为解决这一问题,采用动力学及抗振理论的分析方法对车载多媒体机芯的机械抗振系统进行研究,建立了其抗振系统动力学模型;运用Matlab／Simulink对其进行仿真分析,得到满足多媒体机芯抗振性能的弹簧及阻尼的最佳参数,从而对机芯的结构进行最优设计。结果表明运用此仿真设计车载多媒体机芯的抗振系统是一种非常有效的方法。     

风洞模型主动抑振器的设计与实验

研究了风洞模型主动振动的抑制原理,并结合叠堆式压电陶瓷作动器的压电效应设计了一套并联式主动抑振器。首先,针对模型支杆系统及其动力学特征,分析了支杆抑振原理,提出了一种基于叠堆式压电陶瓷作动器的风洞模型抑振器。然后,构建了抑振器实时控制系统,针对其驱动位移滞后的特点,研究了基于PD调节器的控制方法。最后,搭建了地面实验平台,利用锤击法和激振法对抑振器进行了地面实验。实验结果表明:抑振器具有提高支杆系统阻尼的能力,对风洞模型在俯仰和偏航两个方向上的抑振效果明显,特别是俯仰方向上,抑制器工作后系统阻尼比可由0.009提高到0.092,抑振后剩余振幅比例约为25%。试验结果验证了该风洞模型主动抑振器的可行性与有效性。     

静偏心对挤压油膜阻尼器转子抗振性能的影响及控制方法

研究了静偏心对挤压油膜阻尼器减振与转子抗振性能的影响。结果表明,随着静偏心增大,阻尼器的减振性能先增强再减弱,而转子抗振性能则大幅下降。分析了引起阻尼器静偏心的原因,并根据各因素的特征提出了控制方法。采用预置偏心,合理的结构、工艺设计有利于控制转子自重与设计、加工装配引起的静偏心。采用较小的设计偏心比,有利于提高机动条件下阻尼器转子的抗振性能。     

An experimental evaluation of pre-yield and post-yield rheological models of magnetic field dependent smart materials

The rheological behavior of field-dependent smart fluids in both the pre-yield and post-yield regimes is investigated. Typical viscoelastic and viscoplastic models are employed to model the fluids behavior. Viscoelastic models are used widely in the pre-yield regime. Viscoplastic models are also used extensively in both the pre-yield and post-yield regimes. Two smart fluids including a ferromagnetic nanoparticle fluid and an MR fluid are examined here. Using an MCR300 rheometer, the rheological properties of the fluids in both oscillation and rotational mode are measured. In the oscillation mode, the storage and loss moduli versus frequency are measured. In the rotational mode, shear stress, shear rate, viscosity and torque are measured. In the frequency domain, the pre-yield behavior of the ferromagnetic nano-particle fluid is modeled by Kelvin-Voigt solid model. Also, the three-parameter fluid model is used to model the pre-yield behavior of the MR fluid. Two viscoplastic models including Bingham-plastic and Herschel-Bulkley models are selected to model the rheological behavior of fluids in the time domain. Which model is more appropriate depends on the external magnetic field and the shear rate. Both models are used here to model the fluids’ behavior. The models properly predict the results observed in the experiments.     

基于AMESim的防振液压安全阀设计与试验研究

为减小直动式液压安全阀开启、关闭过程对液压系统造成的振动，设计了一种防振液压安全阀。通过对防振液压安全阀及去掉消振结构的安全阀进行仿真分析，结果表明：所设计的防振液压安全阀具有优异的防振性能，其动态特性、启闭特性均满足要求。最后，利用防振液压安全阀样机进行了性能试验，试验数据验证了仿真结果的准确性，为防振液压安全阀的设计及液压系统的消振研究提供了一定的参考依据。     

基于影响系数和滞后角的相位测定含义分析法

结合转子动力学和数学矢量线性特性,提出一种基于影响系数和滞后角来正确确定振动仪相位测定含义的新方法。首先,利用影响系数法,分析标准脉冲信号与振动信号的导前或滞后关系,以确定出不平衡方向位置;然后,根据滞后角定义,反推振动响应的正高点,计算出反推相位角,找出该角度与实测相位角的关系,从而推出振动仪所测转子同频振动相位的含义;最后,在无任何已知相位参考和比较的情况下,以LM S测试系统所测定的相位,应用该方法进行分析。结果表明该方法操作简单方便,能准确分析出各类振动仪相位测定的含义。     

联合收割机机载仪表的抗振测试

利用实验室自制的振动台作为激振设备,依据机械行业标准JB/T 6697-93规定,对改进后的撒粮报警器与故障报警器进行抗振性能测试,即对两种报警器进行上下、前后、左右三个方向的定频振动试验,利用YE7600动态数据采集分析系统对振动信号进行采集分析,对两种报警器的抗振性能做出评价.实验表明撒粮报警器与故障报警器的性能良好,符合有关抗振规定.     

机电产品动态分析与控制(五)——隔振技术

本文介绍了单自由度粘性阻尼隔振和防振橡胶隔振系统中的力学模型、隔振指标、参数选择、衰减指标和隔振效果等,并介绍了隔振设计方法.     

自走式谷物联合收割机的振动测试

用YE6261B动态数据采集测试系统测试4L Z-2型自走式谷物联合收割机的振动情况,确定收割机在各种工况条件下的振动水平,分析振动产生的原因,为模拟联合收割机上仪器仪表的实际振动环境提供依据,从而为改善联合收割机上仪器仪表的抗振设计、提高仪器仪表的抗振性能打下基础。