环形弹簧阻尼器的滞回性能试验研究

环形弹簧是一种在机械工程领域中应用广泛的减振部件.将环形弹簧用于土木工程结构的减震控制,设计了一种具有自复位功能的环形弹簧阻尼器(Ring spring damper,RD),通过往复荷载作用下的性能试验,研究了RD的滞回性能.首先,提出RD的构造设计和工作原理.进而,设计加工了RD试件,对其进行了滞回性能试验,研究了位移幅值、加载频率对RD试件滞回特性的影响规律.最后,利用ABAQUS软件,对RD试件的滞回性能进行了数值模拟.研究结果表明,RD在往复荷载作用下的滞回性能稳定,且具有良好的耗能与复位特性；RD的有限元模拟滞回曲线与试验曲线较为接近,表明所建立的有限元模型可较为准确地描述RD的滞回行为.     

磁流变悬架汽车的非线性振动特性分析

研究了具有磁流变阻尼器悬架系统汽车的非线性动力学行为.汽车采用七自由度模型,磁流变阻尼器采用Sigmoid模型,路面激励为四轮有不同相位差的正弦激励.根据第二类Lagrange方程建立了汽车振动微分方程,采用四阶Runge-Kutta法进行数值仿真.以激励频率为参数分析汽车振动响应分岔过程,并通过时间历程图、相位图等分析了汽车在不同频率范围的振动特性,结果表明在特定的激励频率区间汽车发生混沌运动.分析结果可为基于磁流变阻尼器的车身振动控制提供理论指导.     

基于LLVM的RISC-V自定义扩展指令支持方法

RISC-V指令集架构具有模块化、可扩展等特性.基于RISC-V架构的处理器,可以在整数指令集的基础之上,有选择地支持官方标准指令集扩展,以及非标准的用户自定义指令集扩展.这也意味着,对于每个新增的自定义扩展指令集,用户都需要自己在编译工具链中实现相应支持.通过分析LLVM编译框架,研究RISC-V自定义扩展指令支持的通用方法,并以玄铁C910自定义指令集为例进行实现和验证.为基于LLVM基础架构的RISC-V自定义指令集扩展研究与实现提供借鉴.     

低频振动控制用阻尼器流固耦合仿真

卫星挠性附件的低频振动极易与整星发生动力学耦合,进而影响姿态控制效果与卫星成像性能.本文设计了一种新型流体阻尼器,通过在挠性附件和星体之间串联该流体阻尼器的方案来快速稳定挠性附件的低频振动;建立了阻尼器结构模型,使用基于有限元法的流固耦合仿真获取了阻尼器在低频激励下的迟滞回线;研究了流体阻尼器的阻尼特性;定义了阻尼系数并给出了阻尼系数随阻尼孔径、阻尼孔长和激励频率的变化规律.结果表明,低频激励下阻尼系数随激励频率的增加而减小,随孔径与孔长的增加而先增大后减小,存在最佳阻尼系数.该结果为阻尼器在工程实际中的应用提供设计参考.     

车辆座椅减振系统中可控磁流液阻尼器的性能测试研究

半主动可控磁流液阻尼器是国际上新近研发的新一代智能振动抑制驱动器件，本文主要介绍对其进行性能测试研究的MTS实验系统及有关研究成果。该实验系统由液压反馈激振器、数据采集和处理计算机单元、传感器等软硬件组成，能实时在线显示阻尼器运动的相对位移、速度和所产生的阻尼力等时间响应信号，以及表征阻尼器基本特性的阻尼力对相对速度关系曲线。实验结果表明该智能驱动器件表现出典型的滞回非线性特性，并通过对大范围控制电流和大范围频率和幅度单谐波信号激励下的实验数据的分析，系统地描述了该新一代半主动可控智能驱动器件的主要性能特点。     

多层挤压式电流变阻尼器理论建模研究

提出了一种多层挤压式的电流变阻尼器模型,首先基于电流变Bi-Viscosity塑性模型,对挤压式电流变阻尼器进行了数学建模及讨论,然后对其动态特性进行研究,输入采用正弦波激励,模拟分析了阻尼器在不同外部条件下输出的阻尼力.仿真结果表明,阻尼力是激励振幅、频率和外加电压的增函数,阻尼力分为粘性阻尼和电致阻尼两部分,阻尼器的阻尼可控部分是其电致阻尼力,可以通过外加电压对其调节,同时模型也可应用于挤压式磁流变液阻尼器的理论设计.     

ANSYS二次开发在PIM充模流动模拟中的应用

论文介绍了ANSYS所具有的针对不同需求、特点和应用范围的多种二次开发技术;根据PIM充模喂料流体的幂律模型,基于ANSYS用户可编程特性中对其FLOTRAN模块流体特性中的粘度模型进行了二次开发,用所开发的幂律模型对I型拉伸试样的PIM充模二维流动进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合很好;并将二次开发的方法推广到PIM喂料的密度、导热系数、比热等的修改,为将ANSYS强大的计算流体力学功能广泛应用于PIM充模流动模拟的研究奠定了基础。     

基于调谐转动惯量阻尼器的结构摆振控制方法(I):参数影响分析与小型比例模型试验

由于常用的调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)对悬吊结构转动和摆振运动控制无效,本文结合数值模拟和模型试验对前期研究提出的新型调谐转动惯量阻尼器(tuned rotary inertia damper,TRID)控制系统应用的可行性进行深入研究.在建立了TRID系统与悬吊结构相互作用力学分析模型以后,通过数值模拟分析比较了控制系统参数对控制效果的影响;基于Simulink系统进行非线性运动微分方程数值求解和ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)机构动力学运动仿真分析,研究了TRID系统控制结构摆振运动的最优参数,如转动惯量比、调频比、阻尼比等;通过小型比例模型系统试验验证了TRID系统控制结构摆振的可行性和有效性.     

基于磁粉离合的变惯质阻尼器理论及试验研究

针对超长斜拉索振动主模态区间多变的特点,磁粉离合惯质阻尼器作为半主动变惯质阻尼器对比被动惯质阻尼器更具优势.根据已有研究发现,仅向磁粉离合惯质阻尼器输入直流电并不能实现阻尼器惯质系数恒值可调的功能,本文通过输入简谐电流的方法实现该功能.首先,介绍了磁粉离合惯质阻尼器基本原理及其力学特性,从磁粉离合器双轴相对运动状态来分析磁粉离合器在不同电流工况下的力学性质,进而研究实现阻尼器变惯质功能的输入电流控制算法.然后,综合阻尼器基本构造建立了其力学模型,从而得出阻尼器在稳态激励条件下的等效惯质系数表达式,阐明了阻尼器在输入控制电流下的等效惯质系数与控制电流幅值呈二次线性关系.最后,通过实验对阻尼器惯质系数的可调性进行了验证.     

基于组件的自定义报表系统的设计与实现

传统报表定制方式中报表数据项和报表界面是固定的,使系统后期维护繁重并且难以实现用户的需求.针对上述问题,提出了基于组件的自定义报表系统的设计方法,给出了基于组件技术的自定义报表系统的功能模型、组件层次模型以及实现框架,通过设计各类型组件实现了用户可自定义报表数据项和报表界面的功能.将组件技术应用到系统开发中,提高了系统开发效率,降低了开发成本,使系统更易维护、扩展和升级.     

铅黏弹性阻尼墙力学性能分析研究

为提高黏弹性阻尼墙耗能能力,改善其耗能方式,本文提出一种复合型铅黏弹性阻尼墙,介绍了铅黏弹性阻尼墙的构造与原理.对4种不同硬度天然橡胶进行材性试验及本构参数拟合,设计24组不同参数铅黏弹性阻尼墙,采用ABAQUS有限元软件进行模拟分析,研究了不同黏弹性材料、黏弹性层面积、铅芯直径、铅芯布置方式、复合黏弹性层厚度和单层薄钢板与黏弹性层厚度比对阻尼墙滞回性能及力学性能的影响,并给出了设计建议值.     

Optimal damper placement for planar building frames using transfer functions

A systematic procedure is proposed for finding the optimal damper positioning to minimize the dynamic compliance of a planar building frame. The dynamic compliance is expressed in terms of the transfer function amplitudes of the interstorey drifts evaluated at the undamped fundamental natural frequency. The dynamic compliance is minimized subject to a constraint on the sum of the damping coefficients of added viscous dampers. Optimality criteria are derived and the optimal damper positioning is determined based on a proposed steepest direction search algorithm. This algorithm allows one to find an optimal damper positioning sequentially for gradually increasing total damper capacity levels. Numerical results including comparison with the corresponding uniform damper placement demonstrate the usefulness and validity of this procedure. Received August 20, 1999     

New control strategies for active tuned mass damper systems

A different structural control approach is developed in this paper. Instead of solving the Riccati equation, new active control strategies are proposed from a response parameter analysis for the design of active tuned mass damper (ATMD) systems. A simplified method for ATMD design is presented based on the proposed strategies. As a main feature, the equivalent damping induced by an ATMD can be determined by the simplified method. In order to examine the performance of the proposed formulas and the active control strategies, numerical simulations are carried out for some examples. The numerical results show that the present strategies result in a better reduction on acceleration response than the linear quadratic regulator (LQR) method. It is also shown through numerical examples that the results determined from the simplified design method are close to those obtained from the present strategies and the LQR method.     

基于MR的船用减振抗冲隔离器试验研究

提出了一种新型的船用减振抗冲隔离器系统。此隔离器由钢丝绳弹簧和磁流变(MR)阻尼器并联组成,应用MR阻尼器的高阻尼和阻尼可控性使该隔离器的力学性质可控,进而实现协调解决船舶设备的低频减振和高频抗冲击问题。在对隔离器抗冲减振性能的研究中,分别采用了数值试验和模型试验方法,并进行了对比分析。研究结果表明:隔离器系统对振动和冲击响应有较好的控制作用,尤其体现在抑制系统共振和控制系统的低频振动上。     

基于Pro/TOOLKIT二次开发的高效构建组件

Pro/TOOLKIT是Pro/ENGINEER自带的功能强大的二次开发工具,可以有效地扩充Pro/ENGINEER的功能,高效地进行产品设计以满足用户更高层次的需要;组件是许多元件按照一定规则的组合,在模具生产中起到非常大的作用.首先介绍二次开发的目的及技术实现,随后提出了一种新的高效的组件构建的方法:分别给定三个坐标值来限定元件在组件中的具体位置、用参数化来调整元件实体模型尺寸的大小、通过面与面的对齐方式来确定元件在组件中的方向,极大地提高了组件构建的灵活性及容错性,有效地缩短了模具的设计周期.     

弹性环挤压油膜阻尼器支撑下的柔性转子系统动力学分析

弹性环挤压油膜阻尼器(Elastic ring squeeze film damper, ERSFD)具有良好的支撑作用和减振效果,但由于其结构和流场耦合行为极为复杂,使得已有的物理模型难以完整表现出ERSFD的力学特性.为了进一步探究ERSFD的力学机理,本文借助有限元仿真平台,采用双向流固耦合的计算方法,剖析弹性环与油膜之间的相互作用,获取ERSFD中油膜压力的分布规律.在此基础上,利用最小二乘法进一步拟合出ERSFD等效刚度、等效阻尼与转子轴颈扰动位移的映射关系,并将其分别引入柔性转子系统动力学模型中.通过数值计算研究了ERSFD支撑下柔性转子系统的振动响应,分别给出了不同转速下转子系统的响应分岔图、轴心轨迹等.同时,通过对比分析,进一步揭示了ERSFD所诱发出的转子系统丰富的非线性动力学行为,有助于对ERSFD轴承支撑特性的理解.     

斜拉索的磁流变半主动自适应控制器设计

考虑描述磁流变(MR)阻尼器力学行为的LuGre动态摩擦模型,建立了新的斜拉索-MR阻尼器系统模型,该模型能够很好地描述斜拉索-阻尼器系统的动态特性,且能够实时辨识MR阻尼器内部参数.对于新的系统模型,基于Lyapunov直接法设计了抑制斜拉索振动的半主动自适应控制方法;原系统可变换为带有小参数的奇摄动系统,采用奇摄动理论对该系统进行分析,得到了另一类半主动自适应控制方法.仿真结果表明提出的两种控制方法均能够很好地抑制拉索振动.