汽车振动系统的分析研究

建立前轮为独立悬架,后轮为非独立悬架汽车的七自由度动力学模型,并给出该模型所需要的质量特性与运动学特性参数。由给出的运动微分方程,利用仿真分析得出车身的振动加速度图。研究结果表明,建立的汽车振动系统动力学模型是有合理的。     

液压振动破碎锤缓冲机构的自适应控制的研究

在分析国内外液压推动破碎锤缓冲机构的基础上，提出一种新型自适应缓冲机构的工作原理，并建立了液压冲击器缓冲机构的振动力学模型，提出了实现液压振动破碎锤缓冲机构自适应控制的微机控制系统。建立了缓冲机构阻尼微机控制系统的Simulink仿真模型，运用可视化的仿真软件Simulink对该系统的动态响应特性进行了仿真分析，论证了缓冲机构的微机控制系统能够根据加速度传感器的采样调节系统的阻尼，实时地控制主机的振动状态，为智能型液压振动破碎锤研究与开发提供了理论依据。     

面向行驶平顺性的轿车振动系统性能参数设计方法

给出一种轿车面向行驶平顺性分析的简化仿真模型 ,应用仿真模型对某国产轿车进行了随机不平路面输入下的汽车振动系统性能参数仿真试验研究 ,得出了振动系统性能参数对汽车行驶平顺性指标———车身振动加速度均方根值的影响规律 ,为确定该车振动系统性能参数优化设计的设计空间和优化值提供了依据     

系统参数对汽车平顺性影响的研究

本文建立了基于车身与车轮双质量系统振动的平顺性仿真模型,利用仿真软件MATLAB/simulink对模型的振动特性进行仿真.通过对比车身固有频率、车身部分阻尼比、车身等系统参数的变化来评价汽车的平顺性能,得到影响汽车行驶平顺的主要因素.在设计开发时加以考虑,从而达到优化汽车性能的目的.     

制动参数对制动系统稳定性的影响

以汽车的制动盘与摩擦片构成的制动系统为研究对象,建立了基于Stribeck摩擦模型的制动系统动力学模型。采用数值仿真的方法就制动系统的初速度、制动压力、阻尼和刚度等制动参数对系统稳定性的影响做了定性的分析,提出了提高系统稳定性的方法。研究结果表明:随着制动初速度的增大,系统的振动幅值也变大,但系统达到稳定状态的时间越短;系统的振动幅值随着制动压力的增大而减小,适当地提高压力可以减小振动;系统的阻尼越大,系统越快达到稳定状态;系统的刚度越大,系统达到稳态运动所需的时间就越长,达到稳定前振动的幅值随着刚度的增大而变小。     

空间站科学实验平台并联主动减振系统动力学建模研究

使用凯恩方法建立空间柜并联主动减振系统动力学模型,并对模型进行线性化,得到模型的状态空间形式。对空间微重力环境进行研究,设计并联主动减振机构对空间实验柜进行减振。空间微重力环境具有振动频率低、振动幅度小、随机振动强的特点,并联主动减振系统可以良好抑制振动干扰。并联主动减振机构由空间实验柜、直线型音圈电机、推杆、传感器组成,空间实验柜为减振对象。推杆通过柔性铰链将空间实验柜与空间站舱体连接到一起。控制器接受由传感器采集的空间实验柜加速度与相对位移信号,并驱动直线型音圈电机抵消干扰。最后,对系统线性化的动力学模型进行仿真,并与非线性动力学模型的仿真进行对比,对模型进行了验证。     

多刚柔系统等速万向节的动力学特性分析

等速万向节将汽车的驱动力平稳可靠地传递给车轮,同时对汽车的车内噪声和振动等动力学性能有重要影响。采用多刚柔体系统传递矩阵法和扩展哈密顿原理,建立了等速万向节横向弯曲振动的动力学模型。利用伽辽金法将偏微分方程转化为常微分方程,并设计了等速万向节多刚柔体系统振动特性仿真算法。以某型号等速万向节为例,应用该算法仿真计算得到其固有频率和振型,并探明了减振器的参数和振动特性间的定量关系。利用BK振动测试系统对等速万向节进行测试分析,理论模型的分析结果与试验结果基本一致,从而验证了仿真算法的有效性,体现了其工程应用价值。     

车辆油液减振器活塞杆加速度实验与仿真分析

汽车减振器在循环工作过程中,换向冲击振动传递导致的异响是影响车辆舒适性的重要因素之一。通过对减振器异响研究现状进行总结分析,可知减振器异响程度与活塞杆处的振动加速度大小密切相关。针对汽车减振器在行驶时产生的异响,利用MTS测试台采集活塞杆的加速度时域信号进行分析,并建立减振器动力学模型和Bouc~Wen阻尼力模型,应用MATLAB对活塞杆振动进行仿真分析。对比试验与仿真分析结果,验证活塞杆加速度作为评价和分析减振器异响性能指标的可行性,为工程应用中减振器异响的研究提供参考。     

基于系统约束的重型汽车动力学建模及分析

针对传统方法建立汽车整车动力学模型中存在的过程复杂、约束难以确定等问题,以重型汽车整车为对象,应用Udwadia-Kalaba理论提出了一种基于系统约束的离散化模型,并进行了动力学分析。该模型考虑了汽车在正常行驶过程中路面对4个轮胎的真实激励情况,重点研究了整车z向的动态特性。通过MATLAB仿真得到空载和D级路面激励情况下的振动特性,并将该模型与传统方法建立的模型进行比较,验证了模型的正确性,同时分析了车身关键位置及驾驶员位置动态特性曲线。     

智能抹灰机振动压实动力学特性研究及其应用

为了提高墙面抹灰机的抹灰质量,对抹灰机工作状态时振动压实的动力学特性进行了研究.对抹灰机的工作装置在振动压实时的工作状态进行简化与分析,建立了抹灰机-灰浆系统动力学模型;通过建立数学模型求得系统传递函数,利用matlab simulink通过对抹灰机在不同激励下的振动压实进行仿真;设定一个灰浆压实程度的量化指标,研究了多组参数下各参数对灰浆压实效果的影响.研究结果对抹灰机振动参数优化与提高抹灰机的墙面抹灰质量具有重要的理论指导意义.     

随机激励下掘锚联合机纵向非线性振动特性分析

将虚拟仿真方法、Bekker模型、Newmark-β法相结合,分析了打顶部锚杆孔时掘锚联合机的非线性振动特性。采用DYNA虚拟仿真获得锚杆钻头的阻力载荷,利用采样定理对载荷进行离散化处理,作为钻头的随机工作载荷;采用Bekker模型描述了掘进机履带与巷道底板间的非线性行为,再根据牛顿运动学定律建立了掘锚联合机多自由度非线性振动方程,利用Newmark-β法对方程进行了求解,分析了整机的振动特性,结果表明：受履带与底板间非线性接触力的影响,整机振动处于混沌态;锚杆钻机工作时,整机虽然存在着俯仰和横滚振动,但振动量很小,整机的竖直振动占主导地位。对掘锚联合机的振动特性进行了现场实验,测量打10组锚杆孔时掘进机本体的振动量,测量结果中有6组的振动量均方根值接近仿真值（1.5mm）,实验结果表明掘锚联合机的非线性模型在一定程度上可以视为是准确的。     

基于AEKF的车辆质量与道路坡度实时估计

针对车辆在实际行驶过程中外界噪声的统计特性无法已知的问题,以车辆纵向动力学模型为基础,提出了自适应扩展卡尔曼滤波(adaptive extended Kalman filter,简称AEKF)的车辆质量及道路坡度估计算法。以动态估计车辆系统中的质量与坡度为研究对象,引入了旋转质量换算系数,建立车辆纵向动力学系统的状态空间模型,考虑了不同时刻的档位匹配与行驶特殊工况的处理。对系统状态方程进行离散化处理,得到系统状态方程与系统测量方程,在扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,简称EKF)的基础上引入带遗忘因子的噪声统计估计器,通过AEKF对状态方程与测量方程实时更新,进行在线估计和校正噪声统计值,从而解决系统的噪声时变问题。本研究算法与EKF算法估计及实测结果的对比分析表明,本研究算法能够很好地对车辆质量和坡度信号进行有效滤波和估计,在短时间内逐渐收敛并逼近实测值,从而能够合理有效地检测车辆在行驶过程中的状态信息。     

受简谐激励弹簧测力机构的主共振与奇异性分析

应用拉格朗日方程，得到有阻尼弹簧测力机构在简谐激励作用下具有周期系数的非线性运动微分方程Duffing-Mathieu方程；根据非线性振动的多尺度法，求得系统满足主共振情况的一次近似解以及对应的定常解，并对其进行数值计算，分析激振力、谐调值、阻尼、弹簧刚度等对系统的影响。应用奇异性理论分析方法得到系统主共振稳态响应的转迁集和分岔图。揭示一些新的动力学现象。     

背架式隔振系统特性的状态空间分析方法

使用状态空间法,将背架式隔振系统的微分方程组转化为状态空间方程,使用MATLAB/Simulink模块可方便求解背架式隔振系统的固有频率和隔振系数,为背架式隔振器系统设计、选用提供理论依据.     

加速度输入的履带车辆悬挂系统LQR控制建模与仿真

建立了以加速度作为路面激励输入信号,且考虑非悬置质量的履带车辆二自由度二分之一车辆力学模型,选定状态变量,推导出悬挂系统状态方程和振动微分方程。基于线性二次型(LQR)最优控制理论的主动控制算法得出最优控制力,依据磁流变阻尼器半主动限界Hrovat控制算法追踪最优控制力,实现悬挂系统磁流变阻尼半主动控制。对典型正弦路面激励下履带车辆悬挂系统的主动、半主动控制效果进行了仿真,并与被动控制效果进行比较。结果表明,建立的力学模型可信,算法能很好控制车体位移和加速度。     

车辆传动系统虚拟样机集成设计平台研究

针对车辆传动系统的特点,提出并建立了以参数化模型库为支撑的车辆传动系统虚拟样机集成设计平台,实现了结构参数化设计,以及多刚体运动学和动力学分析.通过开发相应的模型库管理系统,解决了各类异构模型管理机制和管理功能实现机制的关键技术,保证了建模和仿真分析各环节的数据共享以及模型一致性和集成性.按各模块之间传递的能量类型.建立了输入输出接口模型,可快速建立系统级的虚拟样机模型,并对其进行各类工况下的稳态和动态性能预测.最后,通过对某履带车辆传动系统虚拟样机建模和仿真分析,验证了该平台的有效性和可靠性.     

自由浮动柔性双臂空间机器人系统动力学建模与抑振控制

柔性多臂空间机器人是一个高度非线性、强耦合的动力学系统。本文基于假设模态法、La-grange方程和动量守恒原理,推导了一种自由浮动柔性双臂空间机器人协调操作刚性负载闭链系统的动力学模型。针对空间柔性机械臂的弹性形变和振动问题,设计了线性二次型最优控制方法对其进行振动主动控制,并通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于灵敏度分析的汽车动力传动系扭振特性优化

利用偏导数法分析得出汽车动力传动系无阻尼自由扭振固有频率和振型对转动惯量和扭转刚度的灵敏度。以某车型动力传动系扭振特性为例,通过分析固有频率和振型对转动惯量和扭转刚度的灵敏度,找出对固有频率和振型影响最灵敏的结构参数,对其进行动力学修改,实现传动系固有频率和振型的优化,从而减轻扭振的程度。研究成果可为汽车传动系的动态特性优化提供依据。     

降低车辆振动的悬架参数多体动力仿真分析和优化

针对悬架结构参数对由于路面不平而产生的车辆振动的影响,通过在多体动力学分析工具AD-AMS环境下,综合运用参数化设计、单变量和多变量的筛选实验以及正交实验优化方法,对建立的车辆1/4悬架模型作了分析和研究;最后以降低车轮最大振动加速度为优化指标,在极差分析结果的指导下,得出了实验约束范围内悬架参数最优解。研究结果表明,该优化方法有助于降低类似悬架等复杂系统的优化求解的难度,且优化效果明显。     

基于Matlab的六自由度隔振系统计算

采用Matlab程序技术,简化了底部安装隔振器的六自由度隔振系统的固有频率计算工作量.通过将隔振系统的微分方程组转化为状态空间方程,使用Matlab/Simulink模块可方便求解隔振系统的隔振系数曲线.