约束型驾驶室悬置系统的振动分析

通过对重型汽车驾驶室结构系统的改进,研究了约束型驾驶室悬置系统的模型,分析与简化该模型,建立了驾驶室悬置系统的动力学模型,分析驾驶室系统的振动响应特性。以车架纵梁前端的振动信号作为输入,运用振动分析理论,计算驾驶室系统的振动响应。以试验为基础,测量驾驶室系统的振动响应。比较这两种方法的结果,以车架输入作为驾驶室激励,求出的驾驶室垂直振动响应,与道路试验的分析结果相近。     

基于上车架模态分析的挖掘机驾驶室声振舒适性改进

针对某型号履带式液压挖掘机驾驶室怠速时声振舒适性较差的问题,对其进行测试并分析发动机、驾驶室两级悬置的隔振性能及上车架的振动,确定怠速时上车架受发动机激励产生共振。对上车架结构进行改进,并通过有限元模态分析预测了改进效果。试制样件后再次测试,发现驾驶室内噪声明显下降,上车架的低频共振基本消除。以怠速时驾驶员右耳耳旁噪声的响度、粗糙度和抖动度为指标,对驾驶室的声振舒适性进行了客观评价。结果表明,上车架改进后的各参数较改进前均有所下降,驾驶室的声振舒适性得到改善。     

基于液压系统大臂油缸压力的抱罐车称重系统算法的研究

抱罐车又称渣罐车,是一种冶金渣处理专用运输车,抱罐车的载荷能力是衡量抱罐车的重要指标,载荷的计算正确与否对抱罐车的设计十分重要,在钢铁及冶金行业中,主要通过载荷的计算来判断抱罐车的工作效率、安全性能等,目前载荷的计算方法有很多,主要为销轴传感器或扭矩传感器的方法,成本较高,安装不方便,该文结合前人的计算方法,提出了利用液压系统大臂油缸压力的计算方法,取得了很好的效果。     

特定车速下商用车驾驶室抖动原因分析

为解决某商用车在特定车速下发生驾驶室异常抖动问题,通过偏频实验、道路平顺性试验、驾驶室悬置的隔振率测试,结合频谱分析和相干分析以及有限元分析进行综合分析,找出该汽车在特定车速下异常振动的振源与传递路径。结果表明:当车速在45 km/h左右时,车轮产生的激振频率与驾驶室的固有频率和车架的一阶模态接近,导致共振。针对引起该驾驶室异常振动的激励源提出改进建议,消除异常振动现象,并为该类问题提供一种有效的故障诊断流程。     

重型车辆驾驶室的抖动分析与控制

车辆驾驶室严重抖动严重影响车辆的舒适性和可靠性。利用振动测试与模态试验研究抖动原因,发现车架模态频率位于该车柱塞泵1阶激励频率内,车架系统共振导致驾驶室抖动。对柱塞泵1阶激励机理进行了分析,确认柱塞的工作顺序对柱塞泵1阶力矩幅值有显著影响。改变柱塞的工作顺序后,柱塞泵1阶惯性力矩幅值显著降低。进而对安装新柱塞泵的样机进行整体试验,结果表明提出的改进方案验证了改进措施的有效性,很好地解决了驾驶室抖动问题。     

基于重整化方法的冲击载荷下岩石振动分析

旋转冲击钻井是当前钻进深井硬地层应用较多且效果显著的一种高效破岩技术。基于振动学理论,在考虑岩石重力的情况下,建立钻头冲击载荷下岩石振动响应的数学模型,采用重整化方法对其求解,利用MATLAB软件分析各参数对钻头高频冲击下岩石振动的影响,并进行了室内实验对理论分析结果进行了验证。结果显示:冲击载荷下岩石的运动为两个简谐振动的互扰振动;岩石的密度越小,刚度越小,冲击力越大,岩石的振动幅度越大,振动速度也越快;岩石存在一个固有频率,冲击载荷冲击频率越接近这个固有频率,岩石的振动越剧烈。当钻头高频振动频率和岩石固有频率相等时,岩石振动幅度和振动速度最大,即达到了共振。冲击载荷下岩石响应的分析对于揭示动载作用下岩石的破碎机理,指导冲击工具的设计具有重要意义。     

基于扩展工况传递路径分析的驾驶室振动传递路径二级建模应用研究

阐述了OPAX方法的基本理论,对某中型卡车驾驶室振动实施传递路径分析,并针对该车结构设计特点,提出基于OPAX方法的二级TPA分析模型,分别为动力总成-驾驶室一级传递路径模型和车架-驾驶室二级传递路径模型。通过建模测试计算获得各级悬置动刚度、工况载荷和路径贡献量,准确定位引起驾驶室振动水平较大的原因,提出改进方案,有效减小驾驶室振动水平。该应用研究表明二级TPA模型更符合研究对象的结构设计,能反映出更详尽的结构路径特性,是对已有TPA模型的丰富和拓展,对OPAX方法的工程应用具有重要的借鉴意义。     

冲击压路机减振系统的参数化仿真研究

 为了减小冲击压路机作业时引起的冲击与振动,仿真研究了减振系统参数对作用于牵引车的冲击载荷的影响特性．通过分析冲击压路机的结构和作业特点,建立了减振系统的动力学方程．在UG软件中建立整机的实体模型,然后将其导入多体动力学仿真软件ADAMS中,建立包含轮胎与地面的动力学模型,在典型工况下仿真了整机的动力学特性,将仿真结果与试验数据对比,验证了模型的正确性．通过参数化设计研究方法将模型参数化,仿真分析了减振系统的刚度、阻尼参数变动时牵引载荷的变化,获得了参数影响的灵敏度曲线和载荷曲线,给出了参数值的合理范围．结果表明,系统的第1级阻尼和第2级刚度对牵引载荷的影响较大,整机仿真模型能够模拟冲击压路机的实际工况,为工程优化提供参考．     

铁道罐车流固耦合纵向冲击振动特性实验研究

考虑流固耦合作用下建立由铁道罐车组成的列车的纵向振动及冲击模型的方法仍然是该领域研究长期面临的挑战。为实现此目标,使用某原型车1∶5缩比简化的铁道罐车车辆进行实验,基于随机减量技术和Morlet小波变换方法来研究空载、不同装载高度及装载不同介质时罐车流固耦合模型的纵向冲击及振动特性。随机减量技术用于获得罐车系统的纵向自由响应信号,然后使用Morlet小波变换方法分析自由振动信号,从而辨识出系统的纵向振动频率及阻尼比。     

基于LS-DYNA的冲击试验机碰撞分析

基于显示动力学和接触碰撞分析的基本理论,采用有限元方法建立冲击试验机的碰撞模型,对接触面的冲击载荷进行仿真分析。根据仿真结果得出冲击试验中各碰撞部件的运动与受力状况,以及冲击力对碰撞速度等参数的变化规律,为后续的接触面状态测试奠定基础。     

考虑整车的刚柔多体全浮式驾驶室悬置系统参数优化设计

在考虑车架柔性的基础上研究商用车驾驶室悬置参数优化问题。建立了基于整车的刚柔多体全浮式驾驶室悬置系统参数化模型,对驾驶室悬置系统和底盘主悬置系统进行参数匹配优化设计,提高了整车系统的平顺性。     

阻尼覆盖面积对船舶约束阻尼板振动特性影响分析

舰艇机械设备振动是舰艇主要振动噪声源之一,利用阻尼板敷设机械设备进行隔振是艇体内部减振降噪主要措施,在某型舰艇约束阻尼板胎架进行模态和阻尼特性进行计算和测试的基础上,研究阻尼板敷盖面积变化对胎架模型振动特性影响,得到不同阻尼板覆盖面积对其振动特性的影响规律。通过数值仿真和试验结果的对比,发现约束阻尼板胎架仿真模型振动特性与试验具有良好的一致性,低阶模态误差在7%以内,证明该工艺仿真设计方法的可靠性,同时得到阻尼因子随着覆盖面积的增加,阻尼因子明显增大,基本成线性比例增加,选择80%以上敷设面积阻尼板可以达到相应的工艺指标的结论。     

内燃机车司机室低频声-固耦合振动仿真

通过建立内燃机车声固耦合有限元模型,并在底架与转向架接触处施加X、Y、Z方向上的单位激扰力载荷,计算出司机室在30 Hz～150 Hz的声场响应。分析内燃机车司机室声固耦合模态、司机室振动响应、司机室空腔的声学模态以及司机室的声场响应得知,司机室的声压级在68 Hz、76 Hz、86 Hz、98 Hz、124 Hz由于共振产生明显峰值;而在98 Hz、124 Hz与车身壁板及车内声腔声学共振使司机室声压急剧上升。该结论可为司机室减振降噪提供参考。     

智能立体停车位框架的模态分析

随着经济的发展,家庭轿车保有量急剧上升,停车难的问题日益突出.提出了一种单边驱动立体框架智能停车位,介绍了智能立体停车位的结构和工作原理.利用拉格朗日方法建立了智能立体停车位框架多自由度振动系统的动力学模型并得到了自由振动频率方程.利用有限元分析软件ANSYS-workbench分析了无载和有载工况下立体停车位框架的固有频率和振型,指出了立体停车位框架的薄弱位置;进行了无载和有载工况下智能立体停车位框架锤击模态试验,验证智能立体停车位模态分析建模及仿真结果的正确性.研究表明,建立立体停车位框架多自由度振动系统的动力学模型和仿真模型是有效的.研究结果为停车位框架系统的进一步优化设计提供依据.     

制动力作用下驾驶室抖动的试验研究

摘 要：为了解决某重型车辆驾驶室抖动问题,通过制动抖动整车道路再现试验研究,分析了抖动现象的特征,确定了制动力作用下驾驶室抖动振动的传递路径,得出了车架悬架系统X、Y方向限位刚度不足是导致驾驶室抖动的主要原因。在上述分析的基础上对车辆抖动问题提出了解决方案,并对原车进行了试验验证,结果表明本文所提出的解决方案很好地解决了驾驶室制动抖动问题,同时验证了本文分析的合理性和可行性。     

H-结构薄板纵弯复合模态驱动的压电直线电机

为高性能压电直线电机设计奠定基础,推出基于H型振子的直线电机并利用该振子两纵向杆面内一阶纵振与二阶弯振驱动电机。研究电机的驱动机理并从理论上阐释振子纵杆驱动端质点的椭圆运动形成过程;建立振子有限元模型并对其工作模态、灵敏度、谐响应进行分析;优化振子结构尺寸,完成电机装配结构设计并制作出振子、电机实物;对振子进行模态试验,结果显示该振子不仅具有预设的工作模态,且在正常激励条件下,驱动端纵、弯振幅值分别可达1.2 μm,1.4 μm。研究表明,该电机有望产生较大速度与动力。     

基于叶尖定时的旋转机械叶片振动频率辨识ESPRIT方法

基于叶尖定时原理采集的旋转机械叶片振动信号是多频率混叠的欠采样信号,通过分析振动信号的数学模型,提出了在均匀转速下利用两个叶尖定时传感器构成有延迟的双通道,采用旋转不变子空间技术(ESPRIT)辨识多个叶片振动频率的新方法。介绍该方法的理论依据,推导了频率估计解模糊的具体步骤,通过计算机仿真和模拟振动平台气激实验分析该方法频率估计性能,验证了其在工程实践中的有效性。     

中小尺度嵌套下考虑停机位置的大型风力机体系风振响应分析

国内外风工程界采用的风力机体系风效应分析方法通常基于良态气候模式,而台风边界层风特性不同于良态气候模式,台风作用过程中会表现出明显的时空变异性和多尺度涡结构。针对现存土木工程台风模型理论体系过度简化的问题,引入考虑真实台风场强变异性和衰减效应的中尺度天气预报模式(WRF)对“鹦鹉”台风进行高时空分辨率模拟,重点对比台风登陆前、登陆时和登陆后台风风向和风强特征,并结合模拟台风中心路径与实测路径的对比结果验证了中尺度台风“鹦鹉”模拟的有效性。以中国东南沿海地区某风电厂5 MW水平轴风力机为对象,基于WRF模拟获得近地面三维风场数据,并结合小尺度CFD大涡模拟技术分别对叶片单个旋转周期不同停机位置工况进行三维非定常数值模拟。在此基础上,结合有限元完全瞬态法对不同停机工况进行了风振响应动力时程分析,提炼出停机位置对体系风振响应和风振系数的影响规律,最终归纳总结了台风作用下大型风力机体系最不利停机位置。结果表明:采用WRF模式可以有效模拟近地面台风风场,拟合的台风剖面指数为0.076;台风下塔架内力和风振系数显著增大,尤其是与塔架相对位置最近的叶片风振响应最为不利,内力最大增幅达35%。分析发现:当台风作用下大型风力机处于停机状态,下叶片与塔架完全重合(工况1)时为最不利,旋转至上叶片完全重合(工况5)时安全余度最大。     

基于WSR的塔机驾驶室空间布局优化设计研究

目的 为提高现有塔机驾驶室布局的工作效率和舒适性,提出塔机驾驶室布局优化设计方案。方法 采用WSR方法,从物–事–人三个维度系统梳理各部分要素之间的关联性,在物理层面将驾驶室划分为操作视野区、控制区、生活区,在事理层面将驾驶员的行为流程划分为工作行为和生活行为,在人理层面将驾驶员的需求划分为生理需求和心理需求,剖析每个层面的问题,提出设计要点,建立塔机驾驶室空间布局优化设计方案。最后,采用JACK人机仿真方法,对驾驶视野可视性、驾驶员坐姿上肢可达性、驾驶员的操纵姿势舒适性三方面验证人机因素合理性;使用量表评分调查驾驶室空间布局设计方案的满意度评价。结论 通过物理、事理、人理三个维度详细全面的分析,得出塔机驾驶室布局优化设计要点,对现有塔机驾驶室的空间布局要素合理划分和优化设计,使其空间得到有效利用,进一步提升驾驶员的易操作性、舒适性、流畅性。验证了WSR方法对塔机驾驶室空间布局设计分析是有效的分析方法,为相关设计分析提供一定参考。     

车辆驾驶室内噪声建模及分析

驾驶室内噪声是车辆乘坐舒适性的重要指标之一。以某型水泥搅拌车为例,综合考虑驾驶室外噪声源和悬置点振动源的影响,建立较全面的驾驶室声振耦合有限元分析模型。通过有限元仿真分析室内噪声响应和驾驶室结构吸声敏感特性。根据仿真结果提出改进措施,改进前后仿真计算结果与实验测得的结果较为吻合,改进后室内的降噪效果较为理想,降低3 dBA左右,并且低频噪声得到抑制。上述结果充分验证模型和降噪方法的有效性。