平行于硬盘盘面方向振动主动控制系统仿真分析

平行于硬盘盘面方向,通过微加速度传感器检测外界冲击振动信号,结合硬盘自身的寻道控制系统,采用自适应逆控制算法,提出了附加音圈电机电流的抗冲击振动控制方法。基于Lagrange-Maxwell方程,建立了系统的机电动力学模型。仿真模拟了硬盘寻道过程,对系统的振动控制性能进行了仿真分析,结果验证了该方法的可行性。     

高g值冲击振动系统的设计与测试研究

综合分析了冲击振动机理与冲击振动设备的现有状况,依据等效响应原理,建立冲击振动系统的数学模型,设计出一种具有连续冲击能力的高g值冲击振动系统。系统可模拟精密元件实际的冲击振动环境,完成产品抗冲击能力的试验,对于提高产品性能测试效率,改革冲击试验台技术具有重要意义。     

地铁车辆视频监控硬盘振动试验研究

以某地铁视频监控硬盘为研究对象,进行线路振动试验和分析,掌握硬盘的振动特性。结合车辆零部件振动标准GB/T21563-2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》,分析硬盘是否在车辆线路运行时产生共振,导致硬盘故障,并提出改进建议。     

垂直冲击试验机的研制

为满足简便检测塑料产品抗冲击强度的需求,研制了垂直冲击试验机。对垂直冲击试验机的结构进行了设计,基于力学原理进行了受力计算,并对工作原理与相对基准设定问题进行了分析。介绍了垂直冲击试验机的操作方法,并进行了规格校验。     

隔振器抗振动冲击性能试验研究

为了研究隔振器在气垫船振动冲击环境下抗振动冲击性能,提出舱内设备抗振动冲击优选方案,进行了振动冲击试验研究;首先分析了气垫船船用振动冲击环境,确定了试验条件,接着采用了弹簧隔振器和复合型隔振器两种不同结构形式的隔振器对模拟机柜进行了隔振处理,并在模拟机柜典型位置布置测点,采集振动响应;最后对采取两种不同隔振方案的模拟机柜分别进行振动、冲击、冲击后再振动等试验;试验获得冲击前后振动曲线及振动传递率并进行分析对比,结果表明,碟簧隔振器在冲击颠振后的隔振性能明显下降,不能在冲击环境下保持良好的隔振效果,复合型减振器的隔振能力在冲击前后数据一致性较好,满足抗冲击振动条件要求,更适合应用于气垫船等复杂振动冲击环境条件.     

分段线性减振系统的振动性能分析

分析了分段线性减振系统的振动性能,目的是研究该类减振系统的某些参数对系统减振效果的影响。首先建立分段线性减振系统的数学模型,采用平均法求解系统在简谐激励下的输出响应,获得系统在稳态周期运动时的幅频特性与相频特性,同时讨论了减振系统在稳态周期运动时的稳定性问题。通过对算例的分析,总结出阻尼以及二阶位置的初始值等参数对减振系统的振动性能和抗冲击性能的影响。仿真结果表明:二阶分段线性减振系统的阻尼值越大,减振系统的抗振动、抗冲击性能越好;当二阶位置的初始值较小时,减振系统不存在不稳定区域,并且二阶位置的初始值越小,稳态共振频率越远离系统的固有频率,共振的位移响应越小,系统的冲击响应越小。     

液压桩锤的动态冲击过程分析

为研究液压桩锤的工作特性,提高桩锤系统的抗冲击性能,分析了桩锤冲击过程中各组成部件的运动和受力状况.以振动学理论为基础,建立了系统的力学模型以及动力学微分方程;利用模态分析的方法求解该微分方程,得到了桩锤系统的振动规律,通过求导进一步获得了速度、加速度以及各部件之间的相互作用力随时间变化的规律;并应用相关软件对冲击过程...     

舰艇管道抗冲击技术研究

舰艇抗冲击能力是提高舰艇生命力和战斗力的重要组成部分.本文广泛搜集了国内外舰艇管道系统抗冲击技术方面的文献资料,并进行了归纳与整理,从舰艇管道系统冲击分析方法、数值模拟与试验研究、减振研究等方面进行了总结综述,最后对未来的研究工作进行了展望.     

煤矿永磁外转子提升机多工况运行特性研究

永磁外转子提升机在多工况下的运行特性复杂，容易出现冲击、振动以及噪声等问题。针对这些问题，该文从永磁外转子提升机的结构和工作原理进行分析，采用数值模拟分析法研究了永磁外转子提升机在空载启动、重载启动工况下的运行特性及规律，结果表明：相比于空载启动工况，重载启动的转速、电磁转矩以及三相电流趋于稳定状态的用时较长、启动负载较大、速度波动较大。这种情况非常容易引起提升系统的冲击和振动此研究结果可为后期永磁外转子提升机智能控制和减小冲击振动的研究提供参考。     

基于某舰船高压空压机模块抗冲击分析的研究

依据舰船用高压空压机模块的抗冲击使用要求,基于舰船设备抗冲击理论,通过仿真计算和试验分析,建立了模块(双机双层隔振)及单机系统(单机双层隔振)的抗冲击动力学模型,采用Adams软件模拟了空压机、浮筏的冲击加速度及隔振器的变形等动态特性。结合单机系统的双波冲击试验和裸机(单台空压机)的落锤冲击试验,综合评价了该高压空压机模块的抗冲击性能。该方法为大型、大重量舰船设备的抗冲击分析研究提供了参考。     

Experimental dynamic characterizations and modelling of disk vibrations for HDDs

Currently, the rotational speed of spindle motors in HDDs (Hard-Disk Drives) are increasing to improve high data throughput and decrease rotational latency for ultra-high data transfer rates. However, the disk platters are excited to vibrate at their natural frequencies due to higher air-flow excitation as well as eccentricities and imbalances in the disk-spindle assembly. These factors contribute directly to TMR (Track Mis-Registration) which limits achievable high recording density essential for future mobile HDDs. In this paper, the natural mode shapes of an annular disk mounted on a spindle motor used in current HDDs are characterized using FEM (Finite Element Methods) analysis and verified with SLDV (Scanning Laser Doppler Vibrometer) measurements. The identified vibration frequencies and amplitudes of the disk ODS (Operating Deflection Shapes) at corresponding disk mode shapes are modelled as repeatable disturbance components for servo compensation in HDDs. Our experimental results show that the SLDV measurements are accurate in capturing static disk mode shapes without the need for intricate air-flow aero-elastic models, and the proposed disk ODS vibration model correlates well with experimental measurements from a LDV.     

振动与冲击在引信技术中的应用展望

主要探讨了弹药引信系统在勤务处理、发射过程、弹道飞行以及硬目标侵彻中所遇到的各种振动与冲击问题。首先,阐述了振动问题,包括有引信在运输、弹道飞行过程中所受到的振动载荷及为解决全弹道供电问题,将飞行过程中的气流振动能量转化为电能三个方面;其次,介绍了冲击问题,涵盖勤务处理过程中的意外跌落、发射过程中的后坐力、侵彻过程中的惯性过载及将冲击过载转换为引信用电能这四个方面;然后,介绍了为保证引信在振动与冲击环境中的可靠性所采取的措施,既保证引信系统在恶劣的强冲击环境中不会产生结构损伤,又保证系统不会产生误动作,提前解除保险造成危害;最后,详细阐述了为满足引信控制起爆电路和全弹道供电的需求,对引信使用过程中遇到的振动与冲击的能量的收集措施,并对引信振动与冲击问题的发展进行了展望。     

Dynamic restoring and dissipative parameters of non-linear systems

Elastometer vibration and shock absorbing machinery mountings and package cushioning cannot be accurately modeled as linear Voigt type systems, since most of them exhibit stiffening or softening elasticity in conjunction with friction and viscous damping. Improved accuracy may be achieved by a non-linear shock or vibration loaded model, incorporating linear with non-linear elasticity and combined Coulomb and viscous damping. Formulae of such a model are compiled whereby optimal cushioning systems and mounts in shock and vibration loading may be designed. The use of these formulae requires experimental evaluation of two pairs of restoring and dissipative parameters in shock and vibration loading. Equations and test procedures for evaluating these parameters by means of shock and vibration machine tests are presented, along with a detailed discussion of properties of hysteresis loops of non-linear single degree of freedom systems in shock and vibration loading. A special test jig is described comprising a non-linear system with adjustable non-linear elasticity as well as variable Coulomb and viscous damping. This jig was used to evaluate the validity of the mathematical model by means of extensive tests on a shock and vibration machine. Programs developed for an Apple II microcomputer facilitated rapid and accurate computations whereby a numerical example is presented as an illustration of the procedure for evaluating restoring and dissipative parameters. This mathematical model and test procedures are believed to closely approximate shock and vibration isolation systems. As such, they may be conducive to developing better cushioning material and improved machinery mounts.     

柔性机构振动控制的研究进展及存在的若干问题

闭链及开链柔性机构的振动控制问题已引起了许多研究者的关注,正逐渐成为机构动力学的一个新的研究热点。本文从被动控制、主动控制及主被动一体化控制等方面论述了柔性机构振动控制领域的研究现状、主要研究方法及存在的问题。提出了当前研究中应着重注意的几个方面和需要解决的关键问题。     

星载设备冲击谱分析及改进设计

星载设备遭受的冲击振动环境恶劣,其结构和元器件极易出现由于过大的冲击而导致的结构破坏、功能失效等动力学问题。为了减小星载设备过大的冲击振动响应,提高其抗冲击安全性,本文基于结构有限元方法建立了某星载设备的结构动力学模型,运用大质量法进行了模态分析和冲击谱分析;基于模态分析和冲击谱分析的结果对结构的薄弱环节进行了改进设计。分析结果表明,结构改进设计后,以结构增重仅1.03%的微小代价使结构基频提高了14.7%,最大Mises应力响应降低了8.73%,满足了结构强度的要求,验证了修改方法的可行性。     

车载电子设备的抗振设计

针对振动和冲击对车载设备的危害,分析了车载电子设备机箱、机柜、印制板等的抗振措施,及隔振系统的选型和合理布局。     

振动裁纸机构的创新设计和试验

人们往往视振动为有害的物理现象,而当人们一旦掌握了它的规律,便可有效地利用它为人类服务,自动机的振动送料、金属切削加工中的振动钻孔以及德国近几年研制出的小型纸张打孔机等都是振动有效利用的很好例子。受此启发,研究一种振动裁切的新机构,达到了提高纸张裁切精度、减少刀床工作冲击、节约能耗的目的。设计了具有振动裁切机构的切纸试验台,在试验台上对裁切不同厚度纸张过程中以不同频率激振时所产生的裁切力的幅值进行了精确地采集和处理,验证了振动裁切的可行性,寻找到了裁切的最优激振频率,大大减少了振动冲击,达到了预期目标。     

基于气动肌肉并联隔振系统的主动控制研究

为了解决仪器仪表等高精密设备的防微振和抗冲击问题,基于气动肌肉搭建了隔振实验系统,对其主被动控制进行研究。建立了隔振系统的动力学模型,在此基础之上分别采用被动和PID控制算法进行了实验。通过对比试验结果表明该隔振系统在宽频段内有较好的隔振效果,在低频段内效果尤为显著,该研究为气动肌肉在隔振系统中的进一步控制奠定了基础。     

基于小波变换的打夯振动分析

探讨了冲击振动检测标准建立的合理性,提出使用小波的多通道分析功能来建立冲击振动检测标准的思想。回顾了有关振动检测标准的现状和小波分析的时频特性,分别从时域、频域和小波域对某打夯机造成的冲击振动进行分析,指出从时域和频域建立冲击振动检测标准的不足及从小波域建立冲击振动检测标准的优越性,验证了从小波域建立冲击振动检测标准的合理性和可能性。     

液压限位隔离系统的抗冲击性能研究

在舰载隔离系统中安装限位器可有效限制设备的最大相对位移，但传统橡胶限位器易对系统产生严重的二次冲击。首先，建立了液压限位器的数学模型，并通过杜哈梅积分法对隔离系统的冲击响应特性进行了仿真分析;然后，设计了带液压限位器的隔离系统试验装置并进行了冲击测试试验，比较了不同限位器参数对抗冲击效果的影响;最后，对比分析了液压限位与橡胶限位隔离系统的冲击响应特性，与无限位的隔离系统相比，液压限位可减小近60%的最大相对位移响应,存在一个最佳节流孔孔径，可使系统获得最佳隔振效果。研究结果表明：与传统橡胶限位隔离系统相比，在相对位移响应近似相等的条件下，加速度响应可降低44.5%，大幅提高舰载设备的抗冲击性能。