商用车多刚体动力装置-悬置系统振动模态特性与系统匹配分析

以商用车动力装置-悬置系统为研究对象,分别建立了动力总成-空调压缩机-悬置系统模型和动力总成-传动轴-悬置系统模型,计算了以上两种多刚体-弹性系统的振动模态,进行了动力总成的刚体振动模态频率关于耦合子系统参数的变化历程分析。计算和实验结果表明：空调压缩机通过其传动带与动力总成的耦合对动力总成的刚体振动模态有显著影响,使得动力总成-悬置系统的刚体振动模态频率提高了,不利于隔振设计目标的实现,但传动轴的影响较小。据此提出了关于动力总成-空调压缩机-悬置系统的弹性耦合刚度匹配改进建议。     

气浮支承精密运动平台的俯仰振动分析

参考有限元分析结果,建立了精密运动平台结构的多刚体离散元模型,依据模态实验结果进行模型验证和修正,利用所建模型分析直线非质心驱动,以及气浮支承作用点漂移对运动平台俯仰振动的影响,提出改进措施,为后续设计提供指导。     

S100纵向切割头掘进机电控箱的振动隔离

研究Ｓ１００纵切割头掘进机电控箱的振动控制，在分析电控箱的优势振动扰动源特性的基础上，应用刚体的多自由度隔振设计理论，通过橡胶隔振元件进行隔振设计，隔振系统的振动传递特性的理论计算与实验测试都表明，隔振系统达到隔振设计的要求，为进一步改善隔振效率，文中还提出了电控箱两级隔振的设想，并采用计算机仿真分析不同隔振参数对振动传递比的影响。     

摩托车振动仿真分析

基于多体动力学理论和振动理论,应用ADAMS软件建立了某摩托车的多刚体动力学模型,并在该模型的基础上,采用虚拟样机技术,研究该摩托车的振动特性。通过分析为该型摩托车的减振系统提出了改正设计意见。     

多自由度人体垂向振动模型建立与研究

为准确模拟高速列车运行过程中人体振动情况,针对既有研究对人体各部位进行单独分析时自由度较少的限制,提出了人体坐姿九自由度垂向振动动力学模型,利用样条插值对实验值数据进行扩充并依据最小二乘原理对模型参数进行辨识,同时对模型进行振动响应分析。结果表明:考虑上下肢振动的九自由度人体垂向振动模型具有较高的准确度;人体振动情况与车体有较大差异;在相同的激励作用下,人体不同部位振动响应差异也较大,为高速列车乘坐舒适性的提高提供了相关理论参考。     

基于矩阵变换的多刚体系统振动分析符号建模

针对复杂多刚体系统振动分析问题,提出一种基于矩阵变换的符号建模方法.采用矩阵和矢量对刚体质量惯量、弹簧-阻尼连接参数、约束和空间运动状态进行整体定义,使符号推导简捷明了.将振动状态下刚体小位移线性化,通过线性变换描述不同点相对于不同坐标系位移之间的关系.分别针对无约束和开环约束多刚体系统采用拉格朗日方法导出适于作控制和振动分析的线性常微分方程,揭示了两组方程与表征系统约束拓扑信息的系统约束坐标变换矩阵之间的关系.进一步阐述一般开环约束系统中系统约束坐标变换矩阵的构造方法.数值仿真和试验结果验证了该方法的正确性和有效性.     

叶片振动的非概率可靠性研究

在分析影响叶片振动可靠性的不确定性因素的基础上,用非概率的凸集模型表述叶片振动参数的不确定性和共振频率区域的不确定性,将叶片振动的不确定性参数表述为区间变量,定义了叶片振动的非概率可靠性,建立了叶片振动非概率可靠性评估体系、方法及模型,并将其应用于航空发动机压气机、涡轮叶片的振动可靠性计算。研究结果表明,应用非概率可靠性评估叶片振动可靠性是合理可行的,且所需数据较少,特别适用于航空发动机等可靠性数据较少的贵重部件。     

连铸结晶器非正弦振动系统模糊神经网络跟踪控制

针对结晶器非正弦振动液压伺服系统参数易变、模型不确定这一特点，对模型未知的系统用神经网络模型逼近，并采用改进的递阶遗传算法对神经网络的权值和结构同时进行训练，实现系统模型的精确辨识；将模糊控制与神经网络相结合，提出一种模糊神经网络控制方法，实现连铸结晶器非正弦振动系统的跟踪控制。仿真验证了该方案能提高非正弦振动系统跟踪控制性能和鲁棒性，且易于工程实现。     

基于多体动力学的摩托车平顺性分析

讨论了摩托车平顺性建模方法,指出应借助多体动力学软件建立能反映手把处和座位处振动的平顺性模型,总结了平顺性的评价方法。指出建立准确的二自由度人体振动假人模型在平顺性仿真中的必要性。利用正交优化法分析了悬架、坐垫参数对平顺性的影响,结果表明:坐垫参数对座位处振动影响最大,相比后悬架,前悬架参数对座位处和手把处振动的影响大,前悬架小刚度大阻尼对座位处振动有利,前悬架大刚度小阻尼对手把处振动有利。     

汽车起重机振动模态研究

汽车起重机在起吊工作过程中,激励频率应远离固有频率,以免因产生共振而发生危险。因此在汽车起重机设计与应用过程中对其进行振动模态分析是十分必要和重要的工作。将汽车起重机处理为由多个刚体、集中质量、弹性梁、扭簧以及弹簧按一定方式铰接而成的刚柔耦合多体系统,建立了汽车起重机的动力学模型,用多体系统传递矩阵法计算了其振动固有频率及对应的主振型,解决了同时含有多个刚体和弹性体的复杂多体系统的振动模态计算问题。     

基于裂缝梁动力特性和自振频率的参数敏感性

基于Bernoulli-Euler理论,将开口裂缝梁视为变截面梁,利用模态摄动方法建立了一种求解带任意数量开口裂缝简支梁和连续梁动力特性的半解析分析方法。在等截面无损梁的模态子空间内将裂缝梁的变系数微分方程的求解转化为非线性代数方程组的求解;利用无损梁的自振频率和振型函数摄动求解裂缝梁的模态参数;通过矩形开口裂缝简支梁和两跨连续梁的动力试验验证了笔者方法的准确性;最后,利用开口裂缝梁动力特性的半解析解研究了简支梁和两跨连续梁的自振频率对裂缝尺寸和位置的敏感性。     

弯曲振动圆盘振动参数设计方法

弯曲振动圆盘作为超声珩磨的重要传声组件，其参数设计好坏对加工效果起着至关重要的作用。文中通过对弯曲振动圆盘固有频率的几种计算方法与实验结果的比较，得出了合适的圆盘振动特性参数计算公式；通过实验，发现圆盘的振动是以弯曲振动为主，且存在一定反射波的迭加；论证了局部共振理论，是复合系统的某些频率与工具杆在固定一自由条件下的谐振频率一致或接近时出现的现象。所获得的结论，对弯曲振动圆盘的尺寸设计和应用具有一定的参考价值。     

电动机-弹性连杆机构系统非线性振动分析

以三相交流电动机一弹性连杆机构系统为研究对象，考虑三相交流电机转子振动偏心时不均匀气隙的气隙磁场以及弹性构件的几何非线性，用有限单元法建立系统的耦合动态方程，并在此动态方程的基础上利用摄动法分析该系统在电磁力、自激惯性力及其他外力作用下的非线性振动特性，揭示该系统非线性振动特性与驱动电机电磁参数、机构的结构参数以及材料参数等之间的内在联系。本文工作对进一步深入研究机电系统的动态特性有较大意义。     

Prediction of data variability in hand-arm vibration measurements

The long-term exposure to vibrations transmitted to the human upper limb by hand-held powered tools leads to a group of diseases commonly known as hand-arm vibration (HAV) syndrome. The risk deriving from the vibration exposure can be assessed with direct measurements, using data declared by the tool manufacturer or by retrieving measurements from specific databases. The discrepancies between data belonging to each of these three groups were evidenced in several studies. This paper analyzes the causes of the HAV measurements variability following the ISO GUM approach. The work process was modeled with a lumped parameter scheme of the tool-operator-measurement chain interactions. The measurement uncertainty has been identified propagating the uncertainties of the influencing parameters through the model. The soundness of the approach was verified by comparing the predicted and the observed variability in a specific case study. The major outcome of the proposed method is that the uncertainty budget allows understanding which parameters have to be controlled to limit data dispersion.     

随机振动动力吸振器参数的最优设计

对主振动系统分别受外力激励和基础激励的随机振动动力吸振器进行分析比较色主质量位移方差最小作为优化目标,同时考虑吸振器本身位移的许用范围,提出了两类基于随机振动的动力吸振器最优参数的计算公式。通过算例分析,吸振效果明显,证明所给公式是有效的,这对动力吸振器的优化设计和使用造反具有理论指导意义。     

基于振动能量分布的模态振型识别及频率继承性分析

在商用车振动系统中,对乘坐舒适性影响最大的是驾驶室悬置和前后主悬架。这两个参数对整车模态频率的分布起着关键的作用。为了研究整车频率分布与两者的关系,本文在整车多体动力学振动模型的基础上,分别建立驾驶室隔振系统模型和悬上质量(驾驶室和车架)隔振系统模型,并且提出以振动能量分布来识别振型的方法,确定整车振动系统中各阶模态来源。最后提出频率继承率的概念,并以此评价识别出的对应模态间联系的密切程度。模态来源与频率继承率将为后续的优化改进提供重要参考。     

六自由度振动测试新方法

提出一种对六自由度振动参数进行测试的新方法,借鉴无陀螺捷联惯导的相关技术,基于加速度传感器按一定位置安装组成的阵列,以发生线振动、角振动耦合的复杂振动的机械系统为研究对象,进行三维线加速度与三维角速度参数测试,有效地解决了复杂振动环境下六自由度参数难于测试的问题。以一种九加速度传感器阵列方案模型为例,在推导原理算法的基础上,通过对该模型的计算机仿真,着重分析了角速度的测试结果,从而验证了本方法是准确可靠的。     

薄壁件变参数铣削系统动态特性的研究

提出一种薄壁件变参数铣削系统动态特性分析方法。考虑铣削过程中的自激振动和强迫振动,建立了薄壁件变参数(模态质量、模态阻尼和模态刚度)铣削系统周期延迟微分方程,借助有限单元法和最小二乘法,获得加工过程中工件系统固有频率和模态质量随刀具位置的连续变化曲线。研究结果显示,薄壁件加工过程中,材料切除对系统动态特性有重要影响。实际加工时,应采取相应措施避免剧烈振动的发生。     

具有缓冲的气压驱动水平冲击台参数计算

建立了气压驱动水平冲击台两自由度阻尼减振的数学模型;对不考虑缓冲和考虑缓冲的水平冲击台基本参数进行了计算比较,给出了具体工程实例;分析了减振系统对冲击峰值加速度、脉冲宽度的影响。     

热应力对机翼结构固有频率的影响分析

研究了热应力对飞行器机翼结构固有频率的影响。用ANSYS建立机翼结构有限元模型,计算了均匀温度场、非均匀温度场和非均匀可变温度场条件下的结构热应力分布和振动模态。根据固有振动的结构变形,分析了热应力对固有频率的影响效应。研究结果表明,热环境下机翼结构因材料属性的退化导致固有频率下降,但对于振型节线处于翼面内部的振动模态,附加热应力刚度矩阵在结构总刚度矩阵变化中起主导作用,使该阶固有频率增大。