带有回转机构系统的功率流传递特性研究

本文将具有回转机构的系统作为复杂柔性耦合系统进行研究，采用子结构导纳法和模态综合法进行分析，并在结构声传递路径方面引入带有耦合项的六自由度多维柔性连接刚度矩阵。以齿轮箱类系统为特例研究了在齿轮边缘平面力的作用下，系统的功率流传递路径中各方向力之间的耦合关系，尤其是引起箱体横向振动的功率流传递特性。为该类系统的噪声振动控制提供了理论分析基础。     

连接界面不定性对于加筋板结构振动能量传递特性的影响分析

加筋板结构有着极为广泛的工程应用,准确预测振动能量(结构声)在加筋板中的传递特性是对于工程结构进行有效、合理声学设计的一个极为重要的环节。本文以板-筋-板组合系统为研究对象,将加强筋视为板件结构的中间连接件,通过仿真分析计算,研究了加筋板的参数不确定性对筋板组合系统的功率流传递特性影响。考虑到加强筋与所连接板件通常具有较大的动态特性差异,仿真模拟以中频混合分析法(Hybrid FE-SEA method)为主。研究表明:在长短波并存的中频域,加筋板中的结构声传递特性受加强筋刚度和边界条件变化的影响较大,而受其材料属性和连接自由度数量变化的影响较小。     

多维柔性系统功率流的主动控制研究

采用于结构矩阵分析法，分析了多维柔性隔振系统的动力学特性；以传递到柔性基础的功率流为评价指标，研究了不同的主动控制策略下的控制效果，研究表明：多维柔性系统中越过刚体振动模态的频域，是主动控制起作用的频域，在提出的控制策略中，总功率流最小化控制效果最为理想，能使共振峰值的数量和数值都得到有效衰减；垂向功率流最小化控制几乎无控制效果。     

多源激励下浮筏隔振系统导纳功率流研究

建立了浮筏隔振系统的振子力学统计分析模型，使用导纳功率流的方法研究了隔振系统的振动响应和振动功率流特性，并通过数值方法分析了筏体和隔振器参数变化对传递到基础结构功率流的影响。分析结果表明：增大基础厚度、减小系统中耦合元件的耦合刚度和增大筏体质量可以有效控制系统的传递功率流。     

滚动轴承支承的齿轮传动轴-板耦合结构功率流传递特性研究

针对影响机械设备整机工作性能的齿轮箱系统动态特性,通过对齿轮箱系统振动噪声的产生机理及传递路径分析,建立轴系传动系统中典型组合结构—板-滚动轴承-齿轮轴-滚动轴承-板耦合系统的动力学模型,并应用子结构导纳法推导计算通过滚动轴承传递到箱板振动功率流的模态解。考虑到模态解的模态密集性,据统计能量分析原理,研究齿轮轴-滚动轴承-板耦合结构的耦合损耗因子的估算方法,统计能量分析与模态解的结果显示,吻合性较好。对振动能量通过滚动轴承传递的特性及影响因素进行研究分析,为齿轮箱系统减振降噪设计提供理论依据。     

中低频激励下耦合板架振动能量分布与传递特性分析

为了探究中低频振动传递机理,基于有限元结合二维平板的功率流理论,分析工程中常见的耦合板架在中低频激励下的振动能量分布与传递特性。通过自编程序对有限元计算结果进行后处理,分析不同频率下不同振动波形的振动能量分布特征,并使用双加速度传感器进行耦合板架的功率流测量,实验结果与仿真计算结果吻合度较好;在此基础上分析激励力、阻尼比、不同板厚、约束方式对耦合板架振动能量传递的影响,结果表明:选取机械设备的合适安装位置与形式、对结构附加阻尼材料、根据激励力所在频段合理确定敷设位置、增大中间传递板的板厚使振动能量传递曲线往高频偏移等手段有助于减小结构的功率流。     

《斜置弹性支承隔振系统功率流特性分析》

针对工程中常见的斜置隔振装置，建立了复杂振源激励、弹性斜置支承与基础梁结构三维耦合隔振系统动力学模型，给出了隔振器纵向振动和弯曲振动导纳。考虑隔振支承多维波动效应，推导了耦合系统动态特性传递矩阵及功率流表达式。数值模拟计算表明，隔振器高频共振形成驻波是系统功率流下降趋势变缓的主要原因。在中高频域，输人基础的功率流随倾斜角增大而降低。     

功率流测量以及振动能量参数估计试验研究

搭建了功率流测量以及能量参数估计试验平台,分析了功率流不同计算方法对功率流传递规律的影响,建立了功率流和振动能量参数间的关系。通过在振源和接受体之间插入阻抗头传感器,获得同点同方向的力和加速度信号,分别应用时域平均法、基波频域法和二次谐波频域法计算功率流。研究表明当激振频率为各阶模态频率分倍频时,其谐波振动需要加以控制。负功率流是功率流测量中不可避免的现象,本文从多自由度振动的角度揭示负功率流的成因。针对能量参数难以测量的难题,分别运用驱动点阻抗和导纳法估计振动能量,并通过系统损耗因子验证了功率流和能量参数间的关系。     

基于振动功率流的板-壳耦合结构振动传递特性研究

为探究板壳间的振动传递机理,建立一种L型板-圆柱壳耦合结构有限元模型,并结合有限元理论给出板壳间振动传递功率的计算方法。利用ANSYS计算板-壳耦合结构的振动传递功率,分析L型板夹角、板长、板厚及激励等因素对结构振动传递的影响。研究发现,可以通过减小L型板夹角、增大板长和板厚、合理调整激励方向及位置等方式降低结构振动传递功率,减小板壳间振动传递的能量,改善结构的振动传递特性。     

液压管路振动功率流传递路径分析

摘要： 随着压力体制的不断提高，具有复杂空间构型的工程机械设备液压管路系统，其振动模态更丰富、振动频域范围更宽、振动机理极为复杂。为此，本文根据液压管路系统链式结构，利用有限元功率流法对液压管路系统的振动能量传递过程进行深入研究，并对管路系统输入点进行激励分析。通过MATLAB编程求解和ABAQUS有限元动力仿真分析，得到液压管路系统振动能量的传递情况，辨识振动能量的主要传递路径，最后通过实验验证仿真的准确性，为传递路径分析提供依据。     

基于机-电相似性的隔振系统功率流计算与分析

从振动能量传递的观点，研究柔性基础上动力机械隔振系统功率流传递特性，是当前研究热点问题之一。根据机械和电气学科的交叉性和相似性，将电路分析中的戴维宁等效算法引进到机械隔振系统功率流的计算中推导出柔性基础上设备的单层隔振系统和具有中间质量块的多源多级隔振系统传入到基础的功率流表达式。最后编程进行仿真计算，根据计算结果系统地研究隔振器刚度、隔振器阻尼、中间质量块、基础厚度模量对输入到基础振动功率流的影响规律。     

吸振器在浮筏隔振系统中的应用

针对工程中广泛应用的浮筏隔振装置,建立柔性基础复杂激励作用下多维耦合浮筏隔振系统的动力学模型。由于浮筏隔振系统在低频范围内减振效果欠佳,为改善浮筏隔振系统的隔振性能,把吸振器引入到浮筏系统。利用子结构导纳综合法分别建立带有动力吸振器、自调谐吸振器和主动式自调谐吸振器的浮筏隔振系统动力学模型。以功率流为指标,研究单频激励下吸振器对浮筏系统功率流传递特性的影响。最后分析多频激励下带有自调谐吸振器的浮筏隔振系统的功率流传递特性。以传递到基础的功率流为目标函数,分析主动式自调谐吸振器在多频激励下的减振效果。仿真结果表明,吸振器对浮筏具有良好的低频隔振效果,吸振器类型不同与安装方式不同对传递到基础的功率流有不同程度的抑制效果。     

《船舶传动系统结构振动控制技术研究》

柴油机推进系统是船舶广泛采用的动力系统，现有的传动系统振动分析侧重于轴系扭转振动，主要针对轴系的安全性，没有考虑结构振动的影响，也没有考虑振动能量沿轴系的传递和衰减，缺乏专业的计算分析方法。论文以典型的柴油机推进系统为研究对象，采用高弹性连轴器、橡胶隔振器等元件进行传动系统结构振动控制技术研究，建立了柔性传动系统结构振动的虚拟仿真计算方法。     

高层建筑风振控制基于规范的实用设计方法

在建立了设置被动减振装置的高层建筑风振控制效果结构等效阻尼比计算公式的基础上,依据《建筑结构荷载规范》和高层建筑结构设计规程提出了设置被动减振装置高层建筑风振控制基于规范的实用设计方法。应用本文方法对设置矩形ＴＬＤ的上海中环广场超高层建筑的计算结果表明：本文方法具有简单、直观,且可与常规的结构抗风设计结果进行直接比较的特点,是风振控制规范化的一种设计方法,完全可为广大结构工程师所接受。     

结合部等效参数在往复式压缩机管线振动分析中的应用

为了解决大型往复式压缩机机组及管线振动问题,建立有效的数值计算模型,将基于等效参数的动力修改技术与基于有限元的管线振动特性分析方法相结合,提出利用结合部等效参数修正有限元模型的方法,通过将管道与附件结合部作为弹性约束处理,并进行等效刚度优化,从而还原工程现场真实振动模型。以真实模型为基础进行模态分析,结合现场实测数据,找出管线振动原因,再次利用等效参数识别技术提出改造方案,改造后管线避开了原共振频率,减振幅度达到95.4%。该方法对于所建工程现场数值模型的有效性具有重要指导意义。     

异步电机定子的振动与模态分析

准确计算异步电机定子的振动模态和固有频率是降低电机噪声和振动的基础。该文基于异步电机简化的物理模型,利用三维有限元软件,全面研究了异步电机定子的固有频率和振动模态。根据等效替换原理,利用多个离散的耦合单元体等效替换铁芯的有限元模型,有效的提高了定子的计算结果的准确度。在综合考虑散热筋、加强筋、底脚和铁芯叠片结构对定子固有频率计算结果准确度的影响后,使得该有限元模型的计算结果达到了很高的准确度。计算结果与实验结果进行了比较验证。     

一种多支撑隔振系统传递功率流测试方法

针对多支撑隔振系统，采用一种间接测试功率流的方法，搭建了功率流测试平台。通过比较直接方法与间接方法获得的隔振系统传递功率流，验证了间接测试方法的有效性，避免了传统隔振系统功率流测试力信号不易获取的问题。功率流间接测试方法在工程中更易实施，对工程中隔振系统及相关结构的功率流获取具有一定的借鉴价值。     

航海船舶多维振动主动控制研究

采用基于并联机构和电磁作动器的多维振动主动控制装置,实现了对船舶航行中面临的多维低频振动衰减。对振动控制装置进行了结 构设计、系统控制模型分析和控制算法研究,并制作样机进行了实验研究。样机试验结果表明,该多维减振装置能够实现船舶多维低频振动主 动控制。     

基于等效线性化方法的非线性振动能量采集器功率分析

输出功率分析是振动能量采集器结构设计、参数选择的重要依据。有鉴于传统功率分析方法比较复杂,以一类电磁式振动能量采集器为对象,提出了一种新的非线性振动能量采集器功率分析方法,其核心是将非线性振动方程进行等效线性化处理,并借助传递函数开展功率优化分析。首先,考虑非线性磁力以及基尔霍夫电流定律,建立了通用化的采集器1.5自由度七次非线性机电耦合模型;其次,将动态频率法用于求解该系统控制方程,采用高阶谐波成分替代方程中的非线性项,实现了原有系统控制方程的等效线性化;最后,利用传递函数推导了输出功率表达式,分析等效线性化系统负载,机电耦合系数等因素对于输出功率的影响。研究结果表明:以等效线性化为基础的功率分析,可以有效地克服传统非线性能量采集器系统功率分析方法复杂的问题,具有良好的适用性。     

纯电动客车振动试验分析及动力总成隔振优化

汽车电动化使动力总成的振动噪声特性发生很大变化,带来了新的NVH问题,作为短途客运主要运输工具的纯电动客车尤为明显。针对某纯电动客车在行驶中存在振动较大的问题,结合实车试验与理论仿真,研究其振动传递特性及隔振优化。首先,基于LMS Test.lab振动噪声测试平台,采集了车内地板与底盘关键点的振动信号进行振动试验分析,根据车内地板振动响应特性对18条振动传递路径进行振动贡献量分析,求解出各个传递路径对车内目标点振动的贡献量,确定振动的主要贡献路径。其次,根据传递路径分析结果,针对主要贡献路径上的减振关键环节(动力总成悬置)进行隔振性能分析,结果显示电机动力总成悬置系统较差的隔振性能是引起车内振动过大的主要原因。为此,进一步建立了六自由度动力总成优化模型,采用多岛遗传优化方法对悬置系统参数进行优化匹配设计。结果表明,悬置系统的隔振性能获得了显著提升,车内振动过大问题得到有效解决。