逆向式氧气减压器的性能分析与仿真

针对战斗机用逆向式平板活门氧气减压器,通过对工作原理进行分析并简化结构,建立了减压器的稳态和动态数学模型.为保证模型正确性及系统的精度,采用四阶龙格库塔法进行数值仿真,从理论分析和仿真结果两方面综合分析了减压器的稳态特性和动态特性,可有效减少试验项目,缩短减压器设计和改进的时间.在数值仿真过程中,从入口压力和流量的变化上,分析对减压器出口压力的影响,进一步找到了影响减压器动态特性的关键因素(阻尼系数).结果显示了当阻尼系数稍大于或等于系统振动频率值时,减压器的稳定性和灵敏性都很高.通过对比两者结果比较吻合,表明了所建立的数学模型是正确的,对减压器的设计和改进提供可靠的参考依据.     

基于AMESim的安溢活门系统动力学仿真

在对安溢活门工作原理和动态特征方程研究的基础上,建立安溢活门及其试验系统的AMESim模型,对试验过程中安溢活门的动态特性进行数值仿真,从系统角度研究该安溢活门系统整体性能.仿真结果与试验测试结果吻合较好,并着重研究主副弹簧刚度、主副膜片刚度、主副膜片有效面积、主活阀摩擦阻尼、背压腔容积和泄压间隙等参数对安溢活门动态特性的影响,进而为系统整体性能优化提供分析设计支持.     

基于AMESim的安溢活门系统动力学仿真

在对安溢活门工作原理和动态特征方程研究的基础上,建立安溢活门及其试验系统的AMESim模型,对试验过程中安溢活门的动态特性进行数值仿真,从系统角度研究该安溢活门系统整体性能.仿真结果与试验测试结果吻合较好,并着重研究主副弹簧刚度、主副膜片刚度、主副膜片有效面积、主活阀摩擦阻尼、背压腔容积和泄压间隙等参数对安溢活门动态特性的影响,进而为系统整体性能优化提供分析设计支持.     

TBM掘进机电磁换向阀动态特性仿真研究

TBM掘进机在掘进过程中会产生基础振动.当振动频率过快和振幅过大时会导致电磁换向阀阀芯位移超调量过大、阀芯自启和位移波动幅值过大,对稳定性影响较大.采用缓冲装置很难实现稳定性控制,需要对阀的结构参数进一步优化.根据阀芯力平衡方程分析三种情况下的电磁换向阀动态特性,重点研究基础振动和阀结构参数对阀超调量、位移波动幅值的影响规律.在Matlab/simulink上建立振动环境下电磁换向阀仿真模型,仿真验证各振动参数和阀结构参数对阀动态特性的影响规律,然后进行仿真优化,最后对仿真优化结果进行验证.结果表明:基础振动和阀结构参数会改变阀动态特性;优化后的模型能减小电磁换向阀阀芯位移波动幅值和位移超调量,提高阀的稳定性和振动适应性,为基础振动环境下电磁换向阀的选型和抑振提供基础理论参考.     

轮-带驱动系统单向离合器减振机理实验分析

以安装有单向离合器的轮-带驱动系统为研究对象,采用实验的方法研究系统中单向离合器对多楔带振动特性的影响.通过实验对比有无单向离合器的状况,明确单向离合器对轮-带动力系统的减振效应.并实验对比了多楔带初始张力对减振效果的影响.分析实验结果发现,装有单向离合器的轮-带驱动系统,多楔带的振动随转速变化呈现出非线性振动特性;单向离合器对轮-带动力系统多楔带的横向振动起到了显著的减振作用.     

充气管展开过程仿真研究

采用有限元方法就空间充气结构的基本组成部件(充气管),展开动力学响应过程进行仿真研究.在对流固耦合问题的数值求解方法进行探讨的基础上,建立了充气管的原始折叠模型,利用瞬态动力学分析软件MSC.Dytran较为准确地模拟了折叠管完全展开的全过程.随后,分析对比了折叠方式的选取和控制机制的引入等外界因素对于展开历程的影响.仿真结果表明,外在因素的变化会直接影响展开过程的动力学响应模式,并改变充入气体总量、结构内部压差等重要系统参数.仿真过程中所采用的数值计算方法以及获取的各项仿真数据为更进一步的结构仿真模拟、系统总体方案设计和具体参量设定提供了重要依据.     

基于弹性支撑与放大的宽频压电振动能量采集器模型与实验研究

针对刚性支撑压电振动能量采集器工作频带窄、采集效率低等问题,提出了一种基于弹性支撑与放大的宽频压电振动能量采集器.利用有限元方法建立了宽频压电振动能量采集器的机电耦合模型,通过Ansys软件仿真分析了能量采集器结构参数对其频域输出特性的影响;根据力学和电学平衡方法建立了宽频压电振动能量采集器的集总参数机电耦合运动微分方程,利用4-5阶龙格库塔算法对方程进行了时域求解,仿真分析了能量采集器在不同结构参数下的振动位移、速度、输出电压和功率等性能.研制了弹性支撑和放大的宽频压电振动能量采集器原理样机,建立了样机系统实验平台,并对理论研究结果进行了实验验证,结果表明本文所提的宽频压电振动能量采集器具有工作频带宽、输出性能高等优点,适合为微电子器件进行供电.     

混凝土泵车臂架振动特性流固耦合仿真研究

研究泵车泵送系统控制问题,由于臂架系统参数设计不合理,混凝土泵车作业过程中的臂架系统振动.采用有限元法建立某型号泵车臂架系统的流固耦合模型,对臂架系统的振动特性进行仿真分析,并计算共振状态下泵车臂架所受动应力的分布情况.对泵车整车进行振动测试验证模型的有效性.根据流固耦合的泵车臂架系统有限元仿真模型,选择准确的参数,反映在载荷作用下的振动特性和臂架所受动应力的分布情况.仿真结果为泵车臂架系统的动力学研究提供了一种较精确的力学模型,为臂架减振系统的设计提供了有效的参数依据.     

充气梁展开仿真研究

充气展开结构的动力学仿真主要涉及柔性结构非线性接触,基于有限变形的柔性多体动力学等关键问题,以充气梁为模型给出了适合仿真的材料模型、单元算法、接触算法和充气展开算法.利用软件LS-Dyna成功模拟了折叠充气梁的展开过程,推导出充气梁的弯曲刚度与压力的关系并给出计算结果,同时报告了充气展开仿真分析中,压力过高会导致充气梁失稳的现象,接着考察了压力对充气结构固有频率的影响,最后比较了不同压力下的冲击响应.仿真结果表明该方法研究充气结构动力学是可行的,有效的.     

基于Simulink的等静压机升压系统建模与仿真

研究等静压机升压系统的组成,通过理论辨识法确定控制系统模型结构,采用阶跃响应法确定模型参数,得到系统数学模型;研究各种非线性因素对升压曲线控制精度的影响,进而确定控制算法;设计比例-积分控制器,对控制器参数进行理论仿真整定,在Simulink上组建仿真平台,对等静压机升压过程按照一次曲线、抛物线、圆、椭圆及组合曲线进行系统级仿真实验,跟随误差低于1MPa;结果表明:所设计比例-积分控制策略可以满足等静压机在0~200MPa下的升压曲线控制精度要求。     

基于VMD-SVD的单向阀微弱故障诊断方法

针对大型往复式机械高压隔膜泵单向阀振动信号中的微弱故障特征难以提取,且磨损击穿故障、卡阀故障及正常状态振动信号难以识别的问题,提出一种基于变分模态分解和奇异值分解的单向阀微弱故障特征提取及诊断方法。首先对振动信号进行VMD分解,再借助能量百分比和方差贡献率筛选出包含丰富故障信息的模态IMF分量,其次对筛选后的IMF分量构建初始特征矩阵,然后利用SVD对特征矩阵进行分解,得到特征矩阵的奇异值作为表征微弱故障信号的特征向量,最后应用多变量预测模型对单向阀微弱故障进行诊断。工程实验结果表明,该方法能有效地提取出单向阀微弱故障信号特征并能对单向阀状态类型进行有效识别。     

立体车库提升系统过卷保护研究

针对在实际工作中提升机过卷事故导致的立体车库提升系统的不安全问题,分析了提升系统的薄弱环节,并对其进行结构优化,提出一种新的轴承座安装方式;为完善立体车库提升机过卷缓冲系统,设计了一种过卷缓冲装置的液压系统,利用AMESim建立了系统仿真模型,分析溢流阀不同开启压力下过卷缓冲装置的性能,确定了溢流阀较理想的开启压力为8 MPa,并得到较理想开启压力下的被提升装置的速度变化曲线和缓冲油缸压力曲线.结果表明,当溢流阀开启压力为8 MPa时,缓冲时间为1.5s,缓冲位移为0.52 m,振动幅度为0.1m,过卷缓冲装置吸收了被提升装置的液压冲击,降低了被提升装置在终点的振动幅度,达到提升系统过卷保护的目的.     

关于利用逆系统方法进行非线性系统仿真模型校验的初步研究

该文首次提出利用逆系统的方法进行非线性系统仿真模型的校验。对于非线性系统难以得到任何形式精确理论解的情况下，所提出的方法在一定程度上能够判断仿真模型是否能够正确反映数学模型。     

110kV电力变压器绕组模态研究

变压器绕组等效的机械结构体,一旦发生改变,其模态将发生相应变化,此时对其振动信号进行频率响应分析,即可检测绕组轻微变形.对变压器绕组进行模态分析:利用ANSYS对绕组进行幅向建模分析,分别得到了绕组故障与正常情况下频响曲线的变化规律.开展真实110 kV变压器模态实验,并与ANSYS仿真结果对比,进一步验证了仿真结果的正确性,同时,为下一步研制振动检测系统奠定了基础.     

基于虚拟样机技术的高速电梯动态性能分析与优化

为降低高速电梯振动以提高电梯的乘坐舒适性,论文运用SolidWorks 和 ADAMS 联合建立了高速电梯虚拟样机模型,对其整机运行进行了动态分析、仿真。通过对 高速电梯振动信号灵敏度分析,得出了各主要动力学参数对高速电梯振动的影响。结合振动 信号频域分析、多体动力学系统固有频率分析,对电梯动力学参数进行了优化。仿真结果表 明,优化后电梯各项动态特性指标较优化前均有很大的改善,为改进高速电梯运行性能提供 了参考依据。     

利用MATLAB进行纯平荫罩振动的分析

纯平彩色显像管中荫罩振动的幅频响应特性分析是工程实际中的一个难题。该文在CPT纯平荫罩振动系统的数学模型基础上，用MATLAB作为仿真工具，设计了振动系统的仿真模型，并结合频谱分析方法对这一问题进行了研究，得出了振动系统的幅频特性曲线，可为CPT纯平荫罩振动的分析和优化设计提供一个方便的工具。此方法具有简单实用、修改参数方便的优点。     

Dynamic analysis of a pilot-operated two-stage solenoid valve used in pneumatic system

A dynamic model was developed to study the dynamic characteristics of a pilot-operated two-stage solenoid valve used in pneumatic system. The dynamic model couples motion of the valve spindle with fluid in the system. While solving the system equations, vibration of the valve spindle, characteristics of the pressure-flow across valve orifices, pressure variation in valve chambers are taken into consideration. The model is validated by experimental results. With this model, the stability and dynamic response of the valve system for different operating conditions were discussed. The study identifies some critical parameters, which have significant effect on the dynamics of the system. A review of the obtained results indicate that the solenoid valve undergoes soft self-excited vibration, period-one hard self-excited vibration, period-two vibration, period-four vibration leading to stable working with the quasi-steadily increase in supply pressure or supply flow rate. Increasing in diameter of valve orifice d_b or decreasing in pre-compression of the valve spring z₀, half-cone angle of the valve spindle α, diameter of valve orifice d_a would improve anti-disturbance capacity and increase stable region of the solenoid valve.     

CRH2动车组空气制动系统FD-1型中继阀节流孔优化

为研究节流孔孔径大小对中继阀性能的影响并对其进行优化,根据中继阀的结构工作原理,采用AMESim创建CRH 2动车组(Electric Multiple Unit,EMU)FD-1型中继阀仿真模型,并在此基础上搭建简化的CRH 2动车组空气制动系统模型.分析节流孔孔径对增压缸内气体压强和温度、进气阀门振荡以及制动气缸压...     

双机驱动振动系统的控制研究与仿真分析

同步问题是多机驱动系统需要解决的核心问题。通过建立双机驱动振动系统的动力学模型和感应电机的数学模型,运用动力学理论分析了振动系统的动力学特性,得到了系统实现频率俘获的条件和对两个两偏心转子相位差进行控制的策略。分别运行自同步条件下的仿真程序和基于振动系统频率俘获条件的相位差控制仿真程序,计算机仿真结果表明对振动系统施加控制后,该系统能够快速实现速度同步和相位同步,验证了控制策略的有效性。     

基于非线性自回归时序模型的振动系统辨识

针对线性和弱非线性振动系统进行了研究,提出采用非线性自回归时序(GNAR)模型进行系统频率辨识和判断系统性或非线性基本特征的方法。首先根据摄动法求解非线性微分方程的理论,论证GNAR模型与线性和弱非线性系统之间的本质联系,推导出GNAR模型系数与线性和非线性系统频率之间的解析关系,然后给出由GNAR模型系数和结构判断系统是否存在非线性,及辨识系统频率和非线性项基本特征的方法。最后,以单自由度线性振动系统和无阻尼Duffing振动系统为算例验证该辨识方法的有效性和准确性。实验结果表明,基于GNAR模型的振动系统基本特征辨识方法具有较好的识别精度,能用于估计系统的动力学特性。