路面激励空间效应对车桥耦合随机振动的影响

基于GB/T 7031—2005路面不平顺功率谱,建立多点相干输入激励的车桥耦合振动模型,研究路面输入激励空间效应对车桥耦合振动响应的影响。将三轴自卸汽车离散为三维九自由度的弹簧-阻尼-质量体系,桥梁离散为板-壳实体单元,考虑路面不平顺输入激励的时滞性和相干性,基于虚拟激励法建立路面相干激励的三维车桥耦合随机振动模型。以三跨连续梁桥为背景,研究路面输入激励的相干效应、时滞效应及一致效应对车桥系统、车辆振动及频谱特性的影响。结果表明:3种输入激励的空间效应对桥梁位移和加速度振动响应存在差异,路面激励的空间效应对车体响应影响比后悬架明显;路面输入激励的空间效应对车-桥耦合与路面谱的共振频率影响较小;研究路面不平顺激励对车桥耦合振动影响时,需考虑路面不平顺输入激励的空间效应。     

桥面不平引起车桥系统随机振动车速因素分析

将桥梁离散为梁单元,车辆简化为两自由度系统,桥面不平顺引起的车桥耦合振动荷载等效为虚拟激励荷载,建立移动车辆-桥梁耦合随机振动模型,运用虚拟激励法((pseudo excitation method,简称PEM)并结合模态综合叠加技术进行求解。将数值迭代结果与Monte-Carlo法对比,验证求解算法的正确性。以简支梁桥为例,在频域内对桥面不平顺引起车桥耦合随机振动的车速因素进行分析。结果表明:桥梁跨中竖向位移均方根值随车速变化较大,车速对位移和加速度功率谱曲线的1阶频率峰值和带宽影响显著;近支点加速度功率谱曲线的峰值、频率及带宽随车速变化明显。研究桥面不平顺引起的车桥耦合随机响应,车速对桥梁和车体振动影响不可忽略。     

运用模态综合法的车桥自激激励耦合振动分析

针对车桥耦合振动影响自动化码头集装箱小车-低架桥结构安全和使用效率的问题,基于双协调自由界面模态综合法求解了车桥系统在轨道不平顺和轮对蛇形运动自激激励下的耦合振动时域响应,轨道不平顺时程通过Shinozuka一元多维平稳随机过程模拟法从轨道谱生成。用量纲分析法推导了结构动力模型相似条件,设计了试验模型,结合模型试验分析了铅芯橡胶支座、小车速度对车桥耦合振动响应的影响。模型试验与原型仿真结果相互验证表明:模态综合求解车桥耦合振动响应的仿真方法合理;使用铅芯橡胶支座可有效减小车桥加速度响应和支柱反力;车桥加速度响应随着小车速度的增大而增大,系统横向共振临界车速低于竖向车速,临界车速可由简支梁在移动集中力作用下车桥共振条件来估算。     

基于路面一致激励车桥耦合非平稳随机振动分析

基于路面不平顺一致输入激励,采用虚拟激励法研究车辆变速行驶三维车桥耦合非平稳随机振动响应。首先,将桥梁离散为板-壳实体单元,车辆简化为三维九自由度体系,考虑路面输入激励的多点不相干,将路面不平顺引起的荷载等效为虚拟激励荷载,建立三维车-桥耦合非平稳随机振动模型;然后,运用精细积分格式迭代求解,与Monte-Carlo法计算结果对比验证模型的正确性;最后,以某高速公路梁桥为背景,研究车辆匀加速行驶在B级桥面桥梁各点动响应。结果表明:笔者提出的计算模型及算法正确可行;相同路面激励引起的跨中位移和加速度响应峰值大小取决于瞬时最大车速;车辆变速行驶比匀速行驶具有更宽的共振频率区间,跨中位移和加速度最大值随车速呈现先快后缓的增长趋势。     

履带车辆振动谱测试与分析方法研究

分析了引起履带车辆振动的主要因素,建立了车辆运动过程动力学模型,分析了车速、路面激励与车辆振动谱三者之间的关系.通过对典型测点的振动加速度信号分析,得出影响该履带车辆振动的主要因素是行动部分传到车体的振动,与车速密切相关,而由动力传动系统传到车体的振动相对较小.在履带车辆减振设计时应主要考虑由车速引起的工作频率与车辆固有频率的耦合同题,同时改变车体多个局部构件的固有频率重叠亦可消除共振耦合现象,减小车体的振动量级,改善车辆人-机环境.     

电动汽车机-电-路耦合系统建模及动力学分析

轮毂电机驱动的电动汽车簧下质量大导致轮胎动载荷增加,电机电磁力也会加剧车辆振动,同时车辆和道路通过动态轮胎力相互耦合.为了探究电动汽车的振动机理,建立电动汽车机-电-路耦合系统非线性动力学模型,考虑悬架刚度、阻尼和轮胎刚度的非线性,并在传统路面不平顺激励的基础上叠加了轮毂电机的电磁激励和车路耦合引起的路面二次激励.解析推导电机电磁激励的表达式,建立轮毂电机三维实体有限元模型,计算磁通分布及电磁转矩,验证理论结果的有效性.利用模态叠加法推导了两端简支黏弹性地基梁的垂向位移响应,将其作为路面二次激励引入耦合系统模型.以车身加速度、悬架动挠度、轮胎力和轮胎四次幂合力作为评价指标,分析电磁激励、路面二次激励、车速和车辆非线性对车辆平顺性和道路友好性的影响.研究发现,车辆非线性对车辆振动和道路友好性的影响最大,电磁激励的影响次之,路面二次激励的影响较小;车辆高速行驶时,车身振动加剧且车辆载荷对道路损伤的影响更为显著;路面越平坦,以上三个因素的影响越大.所提出的车辆与电机、道路一体化建模思路,可为电动汽车动态设计和道路友好性研究提供借鉴.     

基于参数识别的桥梁冲击系数随机响应优化方法

随着行车速度的不断增高,路面高低随机不平顺引起车桥结构强烈的耦合振动严重影响工程结构的服役性能,乘客舒适性、桥梁及车辆的安全性受到大量的关注。在设计领域,动力学分析及优化受到诸多困难的干扰。将虚拟激励法与辛数学方法相结合对车桥系统动态响应进行数值分析,基于正交分析技术建立影响因素强度分析,以识别设计因素的相对重要性,例如车辆重量、刚度、速度、轨道不平顺、接触模型、桥梁跨度、支撑形式和材料参数。基于参数重要度推导基于虚拟激励法的高效灵敏度分析方法用于优化关键因素,并用数值算例证明了方法的准确性和计算效率。结果表明,影响桥梁各个位置的因素差异很大,冲击系数随着桥表面的粗糙度增加而增加,影响因素主要是车辆悬架刚度、阻尼和速度参数,并通过参数优化有效降低了主要影响因素对桥梁的影响。     

基于Simulink的车桥路面激励谱分析

将Simulink仿真技术和有限元方法有机结合起来,以某车辆车桥为研究对象,运用Matlab/Simulink仿真得到高速路面响应谱,并结合ANSYS有限元分析软件对其进行有预应力模态分析和路面激励谱分析,得到了车桥在此路面激励下的最大应力区和谱响应特性。     

车路耦合振动中Galerkin截断收敛阶数的研究

Galerkin截断法是研究车路耦合系统动力学响应的常用方法.将路面假设为非线性黏弹性地基夹层梁模型,车辆假设为匀速运动的弹簧振子,建立车路耦合系统的振动方程.基于路面线性固有频率,提出两种确定Galerkin截断收敛项的有效方案,并分析系统耦合振动响应的收敛性.观察不同车速下的路面响应和车辆振动位移.当车身发生共振时,分析不同路面厚度下Galerkin截断数对系统收敛性的影响.讨论系统达到收敛时,车辆悬架刚度和阻尼,路面不平度波长和幅值对路面变形和车辆振动位移的影响.数值研究表明,提出的方案对车路耦合系统的收敛性判断具有较高的准确性,大大提高了计算效率,对研究人员解决车路耦合系统动力学问题有一定的促进作用.     

摩托车随机振动响应分析

研究了摩托车受到不平路面激励而产生的垂向随机振动。摩托车采用四自由度垂向振动模型,构建了摩托车振动分析有限元模型。运用路面不平度随机振动的功率谱密度分析方法,拟合了不同路面等级、不同车速下三种行驶情况的路面时间频率功率谱密度作为路面激励,得出了摩托车整车的模态特性以及对应的加速度响应功率谱密度。结果表明:路面不平度和摩托车行驶速度对结构随机振动响应影响较大,而当结构某阶固有频率与瞬时的空间频率一致时发生共振。此分析方法可用于研究摩托车的舒适性和平顺性,具有较强的工程实用价值。     

超声波振动珩磨振动系统试验研究

论述超声波振动珩磨振动系统的原理,通过振动试验分析振动系统中的变幅杆、弯曲振动圆盘、振动子系统的振动效果。     

山地车减振方法研究

根据随机振动理论与有关的车辆振动环境标准，建立了一类山地车全悬架行驶振动模型，为改善行驶舒适性，以山地车为研究对象，对其闰振系统参数进行了优化，并将优化前后的性能加以对比，证明了该模型的有效性，大大改善了骑行的舒适性。     

热连轧机自激振动诊断与振动机理分析

描述了热连轧机的现场多点振动测试方法，利用振动信号的功率谱分析和小波包分析等现代信号分析技术，深入研究了轧机自激振动机理并诊断了振源位置。分析结果表明，研究对象的轧机压下系统位移传感器定尺支座结构是引起系统不稳定的敏感部位。该结构参数不合理，是导致压下系统反馈信号严重失真,诱发轧机工作机座自激振动的根源。分析结果和诊断结论对于制定合理的结构动力学修改策略，消除轧机自激振动具有重要的意义。     

基于主振模态预测的带锯振动主动抑制系统

针对带锯条振动引起的材料损失、锯条寿命降低、锯材尺寸精度及加工面质量变差的状况,设计了一种基于主振模态预测的带锯条振动主动抑制装置。该装置实时采集带锯条横向、纵向及扭转方向上的多维度振动信号,并采用基于EMD筛分方法的主振型模态识别算法,来构建振动信号关于主振型模态的预测模型,最后基于实时采得的数据及其预测模型的输出量,通过PID控制方法控制电液阻尼减振器。实验结果表明,该装置对带锯条横向、纵向及扭转方向上的抑振效果分别可达80%、66%、75%。     

隔振技术的进展与动态

阐述了隔振技术的进展和各类隔振器的设计与应用。重点讨论了各种隔振元件及其组合形式，并对积层橡胶，空气弹簧，动力反共振及多自由度隔振器的近况作了介绍。最后指数今后隔振器的设计与改进，一定要与现代控制理论，模态实验，动力分析和优化技术紧密结合起来。     

海边山坡场地爆破地震波的衰减测试与分析

根据经验公式估算爆破引起的质点振动,对于不同的场地系数K和衰减系数a取值存在较大的计算偏差.为克服这一问题,通过对一实际场地爆破工程的现场测试,取得了该场地不同距离处的质点振动速度和主振频率,在比较分析实测结果与计算结果的基础上,采用最小二乘原理对场地参数和衰减指数进行了回归统计,得到了场地的衰减指数及场地常数.通过工程实例说明,现场测试及回归统计方法是获取爆破地震波的衰减规律的有效手段.     

水下拖缆涡激振动的实验研究

介绍了在湖中水下拖缆涡激振动测试装置和实验方法。数据分析表明：拖缆的涡激振动响应主要集中在 １００ Ｈｚ 以下低频范围;随着拖曳速度的增大拖缆上的加速度响应的频率范围也相应增大;拖缆的涡激振动响应的第一峰值频率与拖缆上端的旋涡发放频率有比较直接的联系;实验中未观察到频率锁定现象     

结晶器振动方式解析与连铸机非正弦振动技术

本文从结晶器振动参数和保护渣耗量对振痕深度及结晶器润滑影响等方面分析了高速浇铸条件下正弦振动方式和非正弦振动方式的开发和运用及其某钢厂3#连铸机非正弦振动技术。     

关于振动控制

本文简述了工程技术中采取的几种振动控制的措施,着重介绍了用于实验室的振动控制方法与装置.     

钻机底座的振动分析

针对ZJ15型钻机底座采用高速档钻进时振动强烈的情况,对该型钻机底座进行了模态测试、振动测试与分-析,指出钻杆、变速箱、万向轴、转盘输入轴等设备是其主要振源,并对钻机底座的设计制造提出了改进建议。分析结果在实际生产中得到应用,取得了较好的效果。