零动态刚度被动减振系统分析与仿真

论文给出了零动态刚度被动减振系统的理论分析,论证了基于零动态刚度原理和利用被动减振的方法,可实现低频频率范围内的减振。采用虚拟样机技术,利用ADAMS仿真软件对其垂直方向的振动特性进行了研究,仿真结果表明:当系统的振动幅值为0.5mm和10mm时,减振系统动态刚度大大减小,使得系统的等效固有频率降低到在0~0.5Hz范围内,从而实现了低频减振且减振效果良好。同时在实现系统的零动态刚度情况下,其静态刚度值不变,从而保证减振系统的稳定性。     

组合机身闭式压力机冲压成形时的振动分析

根据500 t组合机身闭式单点压力机的结构建立了三维模型并对各部分做了简要的介绍,运用ANSYS有限元软件分析了机身部分及滑块部分的等效刚度;根据压力机系统特征建立简化的振动模型,同时提出相应的振动计算方法;结合理论分析、压力机的系统参数和受力情况得到其固有频率,并且描述了振动幅值随激励频率的变化规律;根据计算结果可以看出激励频率接近固有频率时压力机的振幅会明显变大,从计算过程可以得到影响压力机振动的主要结构参数。综合分析表明,设计人员可以通过影响压力机振动的主要因素对其进行振动分析,为减振设计作出合理的优化方案。     

汽车发动机压装机健康监测系统开发

针对汽车发动机压装过程中压装机工作状态缺乏有效监测的情况,使用C++语言开发一套汽车发动机压装机健康监测系统软件。此系统软件中采用频谱分析、功率谱估计和模态分析等方法对采集到的振动信号进行分析,得到振动信号的幅值谱、功率谱和模态参数列表,实现对压装机工作状态和结构特性的监测。在减速箱实验平台上对系统进行测试,结果显示:此系统能监测减速箱的振动状况,能准确辨别典型故障的频率成分。     

叶片辊轧机辊系在准周期激励作用下的振动特性分析

考虑两种不同频率的周期外部激励的作用,建立了含有准周期外部激励的叶片辊轧机非线性垂直振动动力学模型。采用多尺度法求解了系统主共振情况下的幅频特性方程,研究了系统在两种频率周期外部激励作用下的幅频响应变化规律,并且研究了高频激励参数对系统的动态特性影响。研究结果表明:随着高频激励系数的增加,系统的固有频率增大,系统主频与高频振动幅值加剧;高频激励频率在一定范围内增大,则高频振动幅值相应减小。     

锯切参数对串珠绳振动特性的影响

利用六个激光位移传感器对锯切加工花岗石过程中串珠绳的振动进行跟踪,利用MATLAB软件分析采集来的振动信号,从频率和幅值两个方面来研究锯切过程对串珠绳振动的影响.试验结果表明,串珠绳在非切削过程中的振动信号含有多个主频率,但是进入切削过程后,其主要振动频率为串珠的冲击频率.切削过程的振动信号幅值比非切削过程中振动信号的...     

往复泵并联系统液流固有频率的计算与实验研究

研究了飞机集中除冰系统在往复泵脉动动力源激励下的减振问题。运用流体网络理论,从研究管系内部液流振动的固有频率着手,采用无阻尼管路数学模型及传递矩阵法,进行了理论研究,开发了适用于复杂流体传输系统液流脉动固有频率计算的仿真软件。利用该软件较全面地分析了管网系统结构参数对管道压力脉动特性的影响,通过调整各结构参数,达到优化结构、避开谐振、降低压力脉动幅值的目的。     

管道多缺陷对涡流检测影响的仿真

由于金属构件缺陷各异,损伤部位可能存在多个缺陷,为了实现涡流检测的可靠性评价,建立了合两个矩形槽缺陷的管道二维轴对称有限元模型,计算了信号的相位和幅值。仿真结果表明,多缺陷对涡流信号的影响不同于单一缺陷,且随激励频率不同,阻抗信号偏差不同;而在进行缺陷定量表征时,缺陷的几何状态(深度、宽度、内外壁状况)会对深度较小缺陷的定量表征有影响,引起损伤评价不当,可参考幅值细致分析此影响。     

车轮多边形幅值对侧向通过道岔区振动传递特性的影响

道岔区的动力学性能是决定行车速度和安全的主要因素之一,而车轮多边形磨耗会显著影响轮轨相互作用力及转向架关键部位的振动特性。以18号可动心轨道岔作为研究对象,建立车辆-道岔耦合动力学模型。分析列车侧向过道岔区的实测振动数据,并分析不同多边形幅值车轮对车体各部位振动传递的影响。结果表明:列车通过道岔心轨区段时,增加多边形幅值对各关键部位减振效果影响较大;多边形幅值为0.14 mm时,动力学响应幅度较大,横向力接近侧向通过道岔的限值;脱轨系数最大值发生位置随多边形幅值增加而变化;一系悬挂不能有效降低多边形车轮引起的振动,二系悬挂可以消除一部分的振动能量,但在心轨区段,横向减振效果仍不理想。     

一种基于幅值调制比率的风电机组齿轮箱失效自动识别方法

风电机组状态监测部位多,数据分析工作量大,人工故障识别的方式使得风电机组状态监测报告滞后。本研究提出一种基于幅值调制比率的风电机组齿轮箱失效自动识别方法,针对风电机组转速不平稳的特点首先对齿轮箱振动加速度信号进行时频分析得到机组的瞬时转速,然后进行阶比处理将等时间间隔信号序列重采样转换成等角度间隔信号序列,频域变换后选择一倍啮合频率和两倍啮合频率幅值较大值,计算调制间隔为转频的多频率点幅值累加和,再将与较大啮合频率处的幅值调制比率作为特征值表征齿轮箱的失效状态。恒速和变速风电机组齿轮箱振动数据分析结果都表明该特征值具有良好的故障与正常状态区分能力,且不同转速下该特征值具有稳定性。     

工件底孔直径对冷挤压内螺纹振动信号的影响

通过研究不同工件底孔直径下冷挤压内螺纹的振动信号，并对其在时域、频域及时频域上的分析，研究了在不同工件底孔直径下，冷挤压内螺纹振动信号的变化规律，进而从振动信号方面解释不同工件底孔直径对冷挤压内螺纹的影响。研究结果表明，随着工件底孔直径的增大，振动信号的振动幅值相继减小，振动信号的频率从高频向低频移动，振动信号能量主要分布在625～1250Hz范围，且振动信号的总能量不断减小。     

高温材料的阻尼特性实验研究

采用双悬臂梁试件,通过基础激励下的共振驻留法,开发了一套高温材料在真空环境下的阻尼测试系统。研究了提高测试精度的方法,并分析了空气阻尼对阻尼测试结果的影响,并以Ti-6-4合金为对象,研究了阻尼随温度、应变幅值及振动频率的变化规律     

一种抑制飞机刹车压力控制系统谐振方法研究

针对某型飞机刹车系统在地面铁鸟试验中出现的刹车压力振动问题,利用机械液压仿真软件AMESim,使用其强大的批处理功能设置刹车系统参数,管路模型及长度、系统背压、刹车控制阀先导级固有频率及阻尼比等,对飞机刹车压力控制系统进行了分析。仿真结果表明:飞机刹车压力控制系统谐振是由刹车控制阀和刹车系统管路共同作用引起的一种流固耦合振动,改变刹车系统中管路、系统背压、刹车控制阀等参数可以有效地抑制飞机刹车系统压力振动。     

汽车油冷管振动特性及结构优化

汽车管路的振动是由车身的振动环境所引起的,持续的动态载荷会导致管路系统局部振动失效。要确保汽车安全行驶,控制管路系统的振动至关重要。为解决某汽车油冷管在运行中发生的泄漏失效问题,基于管路系统建立三维模型,通过ANSYS有限元软件对管路系统进行频率响应分析和疲劳分析,计算出它的固有频率和累计损伤。结果表明：管路的疲劳寿命与设计寿命要求不符,模拟显示的危险薄弱点与实际开裂泄漏失效位置相近。通过调节管路壁厚、增加固定支撑点、改变管路走向等方式对管路系统进行结构优化,优化后的管路持续振动68 h未发生泄漏故障。     

钢管轧制的非线性耦合振动分析

基于接触力学和非线性振动理论,考虑了钢管轧制过程的非线性刚度和阻尼因素,建立了钢管的两自由度非线性耦合振动模型,分析了激励频率和压下量等变化参数对钢管振动的影响。结果表明：随着激励频率的增加,钢管轧制中会出现混沌状态,破坏轧制的稳定性;合理的压下量可以减小钢管振动速度,提高钢管表面质量。     

基于Simulink的油气特性对油气悬架性能影响分析

油气悬架的特性是由内及外的,内部物质的状态很大程度上决定了悬挂对外界输入的响应。基于油气悬架的结构特点,考虑气体在油液中的溶解和掺混、油液经小孔节流产生的气体和密封圈的摩擦力,建立油气悬架非线性数学模型。基于Simulink搭建分析模型,对油气悬架工作过程进行分析,对不同频率激励的响应、气体压力变化进行对比分析,并对单向阀阻尼孔参数的改变及气体溶解于油液的特性对油气悬架外特性的影响进行分析。分析结果可知:单向阀尺寸的改变对油气悬架在持续正弦激励下的外特性影响较小,而阻尼孔的尺寸对其影响较大;气体溶解于油液的特性会影响油气悬架的外特性,油气不分离式油气悬架的溶解特性可以降低悬架输出力的振动幅度,使得悬架内部状态更平稳,有效提高整个系统的可靠性。     

长管道对阀控缸液压系统动态特性的影响

通过利用管道算子将阀的压力-流量方程转换成负载的压力-流量方程,将管道的分布参数模型与阀控对称缸液压系统的模型相结合,建立起整个系统的传递函数,通过MATLAB编程绘制该系统的Bode图,并得出管道长度和内径对阀控对称缸液压系统快速性与稳定性的影响。结果表明:管道直径和内径的增加都会使系统固有频率降低,系统频响变慢;管道效应对系统中高频特性影响明显,系统中高频幅值特性出现波动,相频特性出现阶梯式滞后。     

Factors Controlling Superelastic Damping Capacity of SMAs

In this paper, questions linked to the practical use of superelastic damping exploiting stress-induced martensitic transformation for vibration damping are addressed. Four parameters, particularly vibration amplitude, prestrain, temperature of surroundings, and frequency, are identified as having the most pronounced influence on the superelastic damping. Their influence on superelastic damping of a commercially available superelastic NiTi wire was experimentally investigated using a self-developed dedicated vibrational equipment. Experimental results show how the vibration amplitude, frequency, prestrain, and temperature affect the capacity of a superelastic NiTi wire to dissipate energy of vibrations through the superelastic damping. A special attention is paid to the frequency dependence (i.e., rate dependence) of the superelastic damping. It is shown that this is nearly negligible in case the wire is in the thermal chamber controlling actively the environmental temperature. In case of wire exposed to free environmental temperature in actual damping applications, however, the superelastic damping capacity significantly decreases with increasing frequency. This was explained to be a combined effect of the heat effects affecting the mean wire temperature and material properties with the help of simulations using the heat equation coupled phenomenological SMA model.     

快锻油压机高压管道的振动分析

针对80kN快锻压机管系振动问题,分析了压力管道振动原因,采用有限元方法,重点对高压管段进行了模态分析与谐响应分析;为避免管道结构共振,分析了增加管夹支承及改变支撑性质对管道振动频率、应力、应变的影响.同时考虑了存在预应力管道的模态分析,得出预应力的存在会使管道固有振动频率略微增加.通过对高压管道进行了流场分析与单向流固耦合作用下动力学分析,获得了管道中流体速度、压力的分布规律与应力、应变云图,得到管道动态力作用下的危险部位,分析结果对快锻压机管道结构设计具有一定理论与实践意义.     

承压输油液压管路振动实验研究

采用模拟及实验的方法研究承压输油液压管路在管内速度、压力变化时的频率响应特性。在承压输油液压管路振动模拟实验台上进行实验,采用某EVM 8振动监测分析系统。该系统采用嵌入式系统内核、高采样率高精度A/D模块、自适应放大电路、信号频率自动追踪和基于CPLD的自动跟踪抗混滤波器,具有较高的测试精度。通过实验,得到输油管路的振动固有频率。根据计算结果分析液压输油管路内的液压油流速、压力变化对输油管路固有频率的影响。对输油管路内不同流速、压力条件下的频率响应特性进行分析,结果表明：当输油管路内压力不变时,管路的各阶固有响应频率随着流体流动速度的提高而降低;当流动速度不变时,管路的各阶固有响应频率随压力的提高而增加。     

The innovative impulse excitation technique for high-temperature mechanical spectroscopy

Recent developments in digital signal analysis have allowed substantial progress in the field of impulse excitation techniques (IET), i.e. the mechanical–spectroscopic analysis of ‘impulse excited’ resonant vibrations. The new IET-devices determine several impulse excited resonance frequencies simultaneously. Upon each single impulse excitation, the internal friction corresponding to each of the analysed frequencies is deduced from the exponential decay of the vibration amplitude. In this paper, data obtained with a resonance frequency and damping analyser (RFDA) which is linked to two furnaces, are presented. One of the furnaces can reach temperatures up to 1100°C in air. This furnace was used to characterise phase transformations and point defect relaxations in yttria-stabilised polycrystalline zirconia (Y-TZP) ceramics. Subtle differences in composition affect the measured internal friction spectrum. A second furnace is graphite heated and is used for measurements in inert atmosphere up to 1750°C. In this furnace a sintered silicon nitride was tested to investigate the glass transition and crystallisation of an intergranular amorphous phase.