串联双腔起落架缓冲器等效刚度阻尼特性分析

以某带内外节流阀的串联双腔缓冲器为研究对象,将其简化为两级弹簧阻尼串联组成的振动系统,利用一种等效线性化方法,分析了缓冲器在多种频率下的缓冲器等效刚度和当量阻尼分析值,并与试验数据进行对比,相对误差在15%以内,结果吻合良好,验证了所建动力学模型的正确性。分析表明,缓冲器等效刚度和阻尼随静态压缩量呈现严重的非线性,高压腔开始工作阶段,在相同外激励频率情况下缓冲器等效刚度、阻尼出现峰值,随后有较大幅度下降,其等效刚度峰值可达到742854N/m,等效阻尼峰值可达到39580N·s/m。缓冲器等效刚度阻尼在同等静位移情况下随外激励频率的增加而减小。     

应用于空间大型光机结构中的黏滞液体阻尼器

针对大型光机结构的结构特性,为抑制宽频噪声对结构指向稳定度及精度的影响,设计了一种可以在全频段提供高阻尼低轴向刚度的液体阻尼器。首先,对液体阻尼器的参数设计理论进行了分析;其次,通过微振动一体化集成仿真分析了引入液体阻尼器对整机的影响,由分析结果可知,在内外框架之间安装阻尼器,可以达到抑制宽频噪声的目的,一般情况下光轴指向精度(Line of Sight)可以改善50%以上,同时对结构特性改变较小;最后,设计了测试系统,对阻尼器参数的特性进行了实验研究,可知该液体阻尼器的阻尼系数随频率升高降低,在低频时可以达到18 574 N·s/m, 300 Hz时阻尼系数在300 N·s/m以上,轴向刚度约为28 659 N/m,随频率变化基本保持不变。结果表明:试验测试结果与仿真结果相符,液体阻尼器的刚度及阻尼参数的设计都达到了技术要求,根据仿真与试验的分析验证了阻尼器对大型光机结构振动抑制的有效性。     

铰接系统减振器对虚拟轨道车辆动力学性能的影响

虚拟轨道车辆作为新型轨道交通，由于多节编组结构导致车辆自由度较多，可能会出现甩尾、横摆、折叠等不稳定现象，影响车辆行驶稳定性和平稳性。虚拟轨道车辆通过铰接系统进行连接，铰接系统阻尼较小，车辆易出现跑偏、失稳等情况，阻尼较大，则会降低列车的灵活性。基于某三模块六轴虚拟轨道车辆实际参数，建立车辆系统动力学模型，选择直线、换车道以及1/4圆曲线等典型工况，通过联合仿真等方法分析铰接阻尼对车辆动力学性能的影响。研究结果表明：直线工况下，增大阻尼系数能够有效抑制车辆的横摆角加速度，提高车辆的横向平稳性；在B级路谱、70 km/h工况下，阻尼系数为107N?s/m时，横向平稳性相比未安装铰接减振器降低14.1%，但对车辆垂向平稳性影响较小。换车道工况，阻尼系数过大或过小均会使列车的横向稳定性恶化，合理的阻尼系数将提高车辆的横摆阻尼比，减小车辆间的横向摆振，从而控制后部放大系数和轨迹偏移量；阻尼系数为107N?s/m时，后部放大系数显著减小，且轨迹偏移量由0.724 m降至0.511 m，减小29.4%。1/4圆曲线工况，增设铰接系统减振器将降低车辆的曲线通过性能，当阻尼系数为107N?s/m时，转...     

阻尼连续可调减振器外特性仿真与试验研究

基于流体节流理论建立了阻尼连续可调减振器多种工况下的动力学模型,进而在Simulink软件中建立了仿真模型,进行外特性仿真研究。通过台架试验对阻尼连续可调减振器的外特性进行测试,试验结果与仿真结果误差小于15%,证明所建立的阻尼连续可调减振器仿真模型准确可靠,可用于工程实践中对减振器阻尼力进行预测与调校。     

复合式电磁馈能悬架阻尼器的设计与测试

车辆的节能低碳技术是当今的研究热点,针对悬架系统耗散功率大等实际问题,提出了一种基于Halbach永磁阵列的复合式电磁馈能悬架阻尼器,将电涡流发生结构与电磁式能量采集装置结合起来,研究了馈能阻尼性能与电涡流阻尼器的相互关系。建立了电磁式能量采集装置的等效磁路模型,定义了两组永磁体之间位错率,研究位错率对复合阻尼器的输出电性能和电涡流结构涡流损耗的影响。最后制作样机并搭建阻尼测试平台,样机的阻尼系数调节范围约为500～1 270 N·s/m,在位错率γ=1的条件下达到约1.7 W(频率f=5 Hz、振幅Y=6 mm的简谐振动激励)的最大能量采集功率,最大比质量阻尼系数可以达到1 427.0 s~(-1)。该复合式电磁馈能悬架阻尼器为以后的悬架能量回收及电磁阻尼器设计等方面的研究提供了一种新的思路。     

挤压式磁流变减振器力学模型研究

为了克服剪切阀式磁流变减振器阻尼力最大值不够的缺陷,建立了挤压式磁流变减振器的数学模型,得出了挤压式磁流变减振器的阻尼力表达式,并定义了等效阻尼系数和可调倍数.根据理论推导的表达式,分析了磁流变液在平行圆盘间的流动特性以及影响阻尼力的因素.分析结果从理论上证明挤压式磁流变减振器是小位移大阻尼减振器,位移3mm情况下,最大阻尼力和可调倍数分别可达5 000N和9.794 7.     

抗蛇行减振器动态特性分析以及对车辆动力学性能影响研究

基于SIMPACK建立某高速列车动力学模型,主要从橡胶节点刚度、卸荷速度、卸荷力等方面分析了抗蛇行减振器对列车的动力学性能影响,并对各性能参数进行优化选择,同时,从实验角度研究了油液温度对减振器阻尼特性影响。分析结果表明:油温对减振器阻尼特性影响很大;随着卸荷速度的增加,车辆系统动力学性能有所恶化;随着卸荷力的增加,车辆系统动力学性能有所改善;橡胶节点刚度对车辆动力学性能影响与卸荷速度选取值有关。对橡胶节点刚度优化选取在5~10 MN/m范围内变动,卸荷速度选取为0.01 m/s,卸荷力选取为12 k N,此时,车辆动力学性能可以达到最优范围。     

具有偏置结构的非对称惯性压电旋转驱动器

为改善惯性压电驱动器输出性能,提出了一种新型具有偏置结构的非对称惯性压电旋转驱动器。在非对称夹持的基础上,定义了一种偏置结构。为了解偏置结构对驱动器输出性能的影响,建立了机构的力学模型方程,推导并仿真分析了驱动器的动力学特性。设计、制作了试验样机,搭建了试验系统;进行了试验测试并与无偏置结构驱动器进行了性能对比。结果表明:偏置距离为15mm时,驱动器输出步距角速度最大。与无偏置结构驱动器相比,驱动电压为100V、23Hz时,驱动器输出最大角速度从3.48rad/s增加至5.39rad/s,增幅达54.88%,驱动器最大驱动力矩从2.41N·mm增加至3.62N·mm,增幅达50.2%;驱动电压为100V,4Hz时,驱动器稳定运行时的承载量达1 300g。理论与试验结果表明,提出的有偏置结构的驱动器具有输出步距角速度和驱动力矩更大的特点。     

阻尼连续可调减振器性能研究

为了研究某阻尼连续可调(CDC)减振器的实际减振能力,在分析该减振器的工作过程及阻尼调节原理的基础上,通过实验的方法获得了不同控制电流下的阻尼特性曲线。结果表明:在振幅25 mm、振动速度为0.524 m/s的正弦冲击条件下,未通电时CDC减振器的阻尼值为最大;随着控制电流的增大,阻尼值在不断减小;复原和压缩行程阻尼力的可调范围分别为754～2825 N和917～2430 N,而阻尼调节阀控制电流的有效范围为0.75～1.5 A;控制电流的增加会使阻尼力与速度的关系由非线性趋于线性转换。试验结果可为该CDC减振器的实际应用及ECU控制模块的设计与调校提供参考依据。     

一种可调阻尼减振器的设计与试验研究

对可调阻尼减振器的设计理论与实现方法进行了分析,为从实践上进一步验证可调阻尼减振器的动态特性,设计出一种节流口可调的减振器及其台架试验测试系统,通过试验获得各个工况的减振器的阻尼力-速度特性曲线,依据试验数据建立减振器阻尼力与步进电机转角之间的非线性关系,为半主动悬架控制器的阻尼控制规律设计提供依据。     

伺服驱动系统机电耦合动力学特性分析

为探究电磁参数和机械参数变化对伺服驱动系统动态特性的影响,基于机械动力学和电磁学相关理论,建立一种包括电机电磁刚度和电磁阻尼的四惯量机电耦合模型;采用变步长4～5阶Runge-Kutta法对模型进行数值求解,得到系统的时间历程曲线、相平面图、庞加莱映射和幅频特性曲线;分析电磁刚度、激励频率和传动综合误差等参数的变化对机电耦合系统运动状态的影响.系统在不同电磁刚度取值下会导致系统经倍周期分岔转变为周期1运动,而后转变为混沌运动;当电磁刚度由5×105N·m/rad减小至105N·m/rad时,系统的最大幅值增大了7％;齿轮啮合误差等机械参数取值变化会使得系统运动状态发生变化,综合传动误差波动系数由0.05增大至0.2时,系统的最大幅值增大了16％.     

汽车磁流变减振器阻尼特性理论计算与试验

从研究的实用性和结构的可行性出发,建立较为精确的磁流变减振器动力学模型是设计控制策略和获得良好控制效果的关键因素之一。根据车辆悬架的各种要求,设计和分析磁流变减振器的各参数对阻尼特性的影响对于现代汽车设计来说是非常必要的。根据汽车减振的要求和磁路设计原则,设计出单输出杆阻尼孔式汽车磁流变减振器。基于流体力学理论和磁流变液流变特性,详细推导出磁流变减振器的阻尼力理论计算模型。对磁流变减振器的阻尼特性进行理论分析和计算,并探讨减振器各结构参数对减振器阻尼特性的影响。最后采用试验测试磁流变减振器的速度特性,得到不同电流输入时阻尼力与速度的关系曲线,试验测试的结果和理论计算基本吻合。采用流体力学理论推导出的磁流变减振器力学模型能为建立减振器控制模型提供可靠的理论指导。     

快捷货运电力机车抗蛇行减振器关键参数优化分析

当前快捷货运研发技术日益成熟,开行快捷货运列车势在必行,与传统货车相比,快捷货运时速要求更高,电力机车的参数优化愈加必要.基于车辆动力学理论,采用仿真软件SIMPACK建立机车动力学模型,对抗蛇行减振器的节点刚度与阻尼特性进行优化研究.结果表明:抗蛇行减振器的节点刚度最优值为20 MN/m,当节点刚度高于此值时,轮轨横向力与磨耗指数均呈明显增加趋势.磨耗指数有效值始终随抗蛇行减振器阻尼的增大而降低,抗蛇行减振器的最佳阻尼特性为:当卸荷速度为0.01 m/s、卸荷力为15.6 kN时,机车轮轨横向力与磨耗指数达到相对最优状态.     

车辆半桥式液压馈能减振器设计及动力学分析

液压馈能减振器可以有效降低换向和启停次数，为油液输送管道提供良好的运行工况环境，显著提升整流能力，并实现对悬架机械能量的高效回收。选择半桥式液压馈能减振器为研究对象，为各个液压元件和电路元件构建了动力学模型并开展了仿真分析。研究结果表明：增大激励频率与降低外接电阻后，馈能功率显著提高。在外负载为10Ω以及激励频率为0.6Hz的条件下，达到了256.2W的峰值回收功率。改变激励频率后，复原行程馈能效率保持基本恒定，馈能效率发生波动，波动幅度接近3%。外负载从10Ω变为100Ω后，馈能效率从40%减小为8%，并且当电阻率增大后，形成了更平缓的下降趋势。在外负载为50Ω的条件下，获得了-6972N复原阻尼力与-2768N压缩阻尼力，两者都达到最大值，已经满足目标阻尼的要求。     

驾驶室悬架参数对拖拉机振动特性影响的研究

以CF700型拖拉机为研究对象,以MATLAB/SIMULINK为研究平台,建立了带驾驶室拖拉机4自由度振动仿真模型。以GB/T 10910—2004中较平滑跑道为激励,对拖拉机振动特性进行了仿真研究,在此基础上得到驾驶室前、后悬架刚度和阻尼系数。研究结果表明,驾驶室前、后悬架刚度和阻尼系数分别取20 k N/m,1 233 N·s/m和20 k N/m,1 726 N·s/m时,座椅处垂向振动加速度均方根值和驾驶室俯仰振动加速度均方根值分别较无驾驶室悬架时减小50%和61%,拖拉机的乘坐舒适性明显改善。     

双模功率分流混动系统的扭振问题主动控制研究

本文以双模功率分流式混合动力汽车为研究对象,将其在模式切换过程中引起扭转振动问题的根源归纳为三个方面:传动系统的低阻尼特性、双向传递且不唯一的动力传输路径,以及来自于内燃机、驱动电机和离合器的扭矩波动与不确定性.扭转振动系统被简化为双弹簧耦合动力学模型,以突出扭转减振器和驱动轴的刚度和阻尼特性.扭转振动的主动控制系统采用前馈—反馈结构,主要包括动态扭矩分配策略和鲁棒反馈跟踪控制器.仿真测试再现了与道路实车试验一致的扭转振动现象;通过对比分析在多种测试工况下的系统瞬态动力学响应,确认了主动控制系统的优异性能:驱动轴上扭矩波动幅度减小至70 N·m,模式切换控制耗时缩短0.1 s,并且验证了鲁棒反馈跟踪控制器具有抵抗来自于内燃机和离合器的扭矩不确定性的鲁棒性能.     

便携式苗木移植机操作把手减振优化设计

为减少苗木移植机作业时的把手振动,提高移植机操作舒适性,应用ADAMS软件,以减振器弹簧刚度系数、阻尼系数和激振频率为自变量,以把手质心处加速度均方根值为目标函数,进行了单因素设计研究和3因素3水平试验设计振动仿真,并利用SAS9.1.3软件对仿真数据进行了分析。分析结果表明:弹簧刚度系数、阻尼系数和激振器频率这三个因素对把手质心处加速度均方根值的影响均显著,且其影响的主次顺序为阻尼系数、激振器频率、弹簧刚度系数。仿真优化结果表明:当阻尼系数为10 Ns/m,激振力频率为33 Hz,弹簧刚度系数为4 000 N/m时,把手质心处加速度均方根值最小(1.0118 m/s2)。通过试制样机进行实际检测表明该优化分析减少了把手的振动,同时也为减震器的设计提供了理论参考。     

一系悬挂参数对车辆动力学性能的影响

运用多体动力学SIMPACK软件建立车辆动力分析模型,仿真模拟车辆模型在高低和方向不平顺复合轨道谱激励下以200 km/h时速行驶时一系悬挂系数对车辆动力学性能的影响,分析一系纵向定位刚度在0.5~1.5 MN/m范围变化时和一系垂向阻尼在15~25 k N·s/m范围变化时,对车辆系统脱轨系数、倾覆系数、轮轨力和车体加速度的影响。     

减振器特性参数对高速动车组临界速度的影响研究

为得到油压减振器特性参数对高速动车组临界速度和轮轨磨耗的影响,以CRH380B型动车组为实例,基于车辆动力学理论,采用动力学仿真软件SIMPACK建立动力学模型,对二系横向减振器、抗蛇行减振器的橡胶节点刚度和阻尼特性进行研究。结果表明:抗蛇行减振器橡胶节点刚度最优值在10~12 MN/m范围内,当节点刚度小于此范围时,临界速度显著下降,轮轨磨耗功率缓慢增加;节点刚度大于此范围时,临界速度缓慢下降,但磨耗功率急剧增加。二系横向减振器橡胶节点刚度对临界速度和轮轨磨耗的影响较小,其最优取值为4.25 MN/m。抗蛇行减振器和二系横向减振器阻尼特性对临界速度和轮轨磨耗均有一定影响。     

汽车悬架减振器阀系开阀点的模糊识别

以减振器示功特性试验为基础,以能量守恒为依据,提出一种以等效阻尼系数为对象的模糊识别减振器阀系开阀点的方法.试验结果证明,该方法可以有效的确定减振器阀系的开阀点.