基于阻尼特性鲁棒性的车身NVH性能设计

阻尼片作为控制车辆振动噪声的主要手段之一,其损耗因子和制造厚度的鲁棒性是造成车辆NVH性能波动的主要因素之一。主要对阻尼片进行研究以控制车辆NVH性能的波动,首先,建立阻尼片材料的四因子模型,采用麦夸特法对模型参数进行求解以获取损耗因子的不确定分布特性;采用模态应变能方法确定铺设阻尼片的位置;以阻尼片厚度为设计变量,以材料损耗因子为随机变量,运用组合优化方法遗传算法(GA)和序列二次规划法(SQP)组合进行鲁棒性优化设计,在保证车内声压级水平的条件下降低车辆噪声的波动性。以某MPV车型为算例进行优化设计,优化后单目标函数(SOF)均值为0. 465,标准方差为0. 004 7,可靠性达到99. 8%,比初始设计值提高了近1倍。     

两结构联系振动控制体系及控制元件参数优化

本文提出了两结构依靠控制元件（弹性及阻尼元件）联系组成的两结构联系振动控制体系。给出了控制元件在两结构间优化布置的设计方法及控制元件参数（弹簧刚度、阻尼元件阻尼值）的优化设计方法。应用本文的方法，对两结构联系振动控制系统进行优化设计，得到经济的优化设计方案。     

车身结构阻尼材料减振降噪优化设计

本文针对某一乘用车车身结构振动引起的声辐射,建立了车身结构、声学空腔以及声固耦合有限元模型,分析了该乘用车车身的声固耦合特性。通过对车身各板件的贡献度分析,确定了对车内噪声贡献度最大的壁板。针对该壁板的阻尼减振降噪优化设计,建立了拓扑优化模型,采用渐进优化算法（ESO）,计算了阻尼材料的优化布局。研究结果表明：阻尼材料的优化布局使阻尼材料的使用率大大提高,50%的阻尼材料用量能基本达到全覆盖阻尼材料壁板的降噪效果,阻尼结构优化设计对车内噪声控制具有一定的理论指导意义。     

最佳阻尼匹配减振器阀片厚度优化设计与特性试验

节流阀片厚度是减振器的关键参数,决定和影响减振器的阻尼特性.利用车辆参数和平安比,得到了减振器分段线性阻尼系数,建立了与车辆最佳阻尼匹配所需减振器的速度特性.根据减振器速度特性要求,建立了基于车辆参数的阀片厚度曲线拟合优化设计方法.通过实例,对某汽车减振器阀片厚度进行了优化设计,与厂家图纸标注值进行了比较,对设计减振器进行了阻尼特性试验和整车振动试验,并与原车载减振器整车振动特性进行对比.结果表明,基于车辆参数的阀片厚度优化设计方法是正确的,参数设计值准确、可靠.设计的减振器与车辆达到了最佳阻尼匹配.     

基于ESO和GA的约束阻尼板声辐射优化设计

采用有限元法,建立约束阻尼板的动力学模型;结合瑞利积分方程推导板结构的振动辐射声功率。建立以辐射声功率最小化为目标函数,以约束阻尼材料布置位置和厚度为设计变量的约束阻尼结构声辐射优化模型。提出基于渐进优化算法(ESO)和遗传算法(GA)的约束层阻尼板振动声辐射的分层优化设计策略,获得约束阻尼材料的位置和厚度优化配置。结果表明:在保持附加质量不变的条件下,以约束阻尼材料布置位置最优的约束阻尼板为初始结构,对各区域约束阻尼材料的厚度重新配置,能够获得更好的结构振动辐射声功率的控制效果。     

圆形阻尼层合板的拓扑优化设计及其实验验证

以阻尼材料的用量为约束,以最大化结构损耗因子为目标,利用有限元方法实现了圆形阻尼层合板的拓扑优化设计。对优化前、后的圆形阻尼层合板进行振动实验,测试结果表明优化后结构的阻尼比是优化前结构的1.3倍。基于结构阻尼比和单位体积结构损耗因子均表示结构件标准化阻尼能力和单调变化相同的特性,以实测的结构阻尼比来表征单位体积结构损耗因子,验证了结构拓扑优化设计的有效性。即优化设计圆形阻尼层合板的构型能够有效地降低阻尼层的用量,提高阻尼层的利用率,增强结构的阻尼特性。     

空间桁架结构采用黏弹性阻尼的振动控制技术

航天器空间桁架结构在太空特殊物理环境下的振动控制问题是航天技术中的一大难题,为探讨阻尼被动控制技术的有效程度。首先从理论上分析黏弹性材料（VEM）的阻尼作用机理,由此设计一种双夹层圆柱式黏弹性阻尼器（VED）,研究VED阻尼杆在桁架中的最佳位置配置问题,并推导阻尼桁架结构的动力学方程,结合VEM的阻尼特性分析结构的动态品质。最后以一字型桁架为例,对VED阻尼被动控制效果进行仿真分析,结果显示在共振区内桁架的振幅衰减达35 %,可取得良好的控制效果。     

减振器对井下钻具振动特性的影响分析

针对使用减振器后,井下钻具振动并非都能得到明显减缓、因振动引起的钻具断裂事故仍时有发生的工程难题,该文基于虚功原理并利用数值模拟技术,结合牙轮钻头在破岩过程中的力学性能和运动规律,系统地分析了减振器对井下钻具纵向和扭转振动特性的影响。通过分析获得了纵向减振器特征参数（刚度、安装位置和阻尼）对井下钻具纵向振动的影响规律;给出了不同刚度纵向减振器的最优阻尼取值范围;发现纵向减振器对井下钻具的扭转振动和纵向振动具有相似的影响,扭转减振器在减缓上部钻杆振动的同时加剧钻头扭转振动;指出在确定减振器最优特征参数时,应在考虑转速的基础上增加对钻杆和钻头振动特性的关注。本文研究工作为减振器的现场使用和优化设计提供了重要的科学依据。     

镀银电刷渗液问题的处理

我公司生产的银基电刷是控制微电机的一种粉末冶金材料 ,较大尺寸的银电刷可采用局部镀银的方法 ,在银电刷的一面镀上银 ,以改善银电刷与微电机铜片间的焊接性能 ,实践证明是行之有效的 ,但对尺寸较小的电刷 ,一般在不作局部保护下装在滚筒中进行镀银 ,镀完后电刷表面均匀地覆盖着一层 6～ 8μｍ厚的银。但银电刷在使用一段时间后表面出现黑色物质 ,电刷的接触电阻增大。分析发现 ,这种黑色物质是少量氰化镀银溶液从电刷表面渗出腐蚀银后的产物。金属银抗氧化能力很强 ,但有氯化物和硫化物存在时容易氧化变色。氰化镀银溶液中光亮剂主要成分…     

多孔阻尼复合板优化研究

将约束层阻尼板中的阻尼层设计成具有周期方孔胞元的多孔阻尼结构,采用均匀化理论,计算多孔阻尼层的等效弹性张量。建立均匀化的约束层阻尼板有限元模型,计算多孔阻尼复合板的损耗因子。以多孔阻尼层等效剪切模量为设计变量,以结构模态损耗因子最大化为目标函数,对多孔阻尼复合板中的阻尼胞元进行尺寸优化。给出数值算例,并与商业有限元软件计算结果进行对比,结果表明：采用均匀化理论,对多孔阻尼复合板中的阻尼胞元尺寸进行优化是可行的,采用优化后等效剪切模量设计的阻尼胞元尺寸,不仅阻尼材料用量大为减少,减振效果也有所增强,该方法对约束阻尼结构的优化设计具有一定指导意义。     

金属橡胶减振器在机载光电吊舱复合减振系统中的应用

为减小载机角振动对光电吊舱成像质量的影响,应用金属橡胶作为隔振元件研制出两种能限制一定自由度的小型金属橡胶减振器,分别嵌入光电吊舱内、外框架减振系统中设计了两级减振系统,从原理上实现了3个方向无角位移隔振。依据振动理论获取了两种减振器轴向、径向刚度和阻尼比等参数并采取特殊工艺制备了金属橡胶减振器。应用ADAMS/Vibration模块对光电吊舱减振系统进行了仿真分析,分析结果显示光电吊舱减振系统固有频率为17Hz左右,角振动幅值最大值为0.0011,并且当频率大于25Hz时,角振动幅值趋近于零,分析结果表明该减振系统对25Hz以上的角振动可以起到很好的抑制作用。最后通过振动试验验证了仿真结果的正确性,与实际测量结果相比,仿真计算结果误差不超过10%,说明光电吊舱减振设计是成功的。金属橡胶减振器在光电吊舱上的成功应用对于光电吊舱振动隔离技术有着重要的意义。     

Research on Static and Dynamic Characteristics of the Damping Blade of the Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine

A blast furnace top gas recovery turbine(TRT) device is affected by the force of steady-state flow and non-steady-state interaction so that the working-station is poor.A damper which is made of metal rubber is designed to improve stabilization of the blade of the TRT,and to reduce vibration of the TRT.The damping blade of the TRT is analyzed about its static stress and displacement,modal and transient in ANSYS.The results are contrasted.The result indicates that the damper can reduce inherent failure of the blade,and dynamic-stress.The structure of the damper is simple,and easy to be made.     

圆锥滑动轴承-转子系统中金属橡胶阻尼器力学性能研究

针对金属橡胶材料优良的阻尼性能,设计了应用于圆锥滑动轴承-转子系统中的金属橡胶阻尼器,制备了专用实验台,在其既承受转子不平衡力等径向载荷又承受轴向载荷作用下,研究了轴向力对金属橡胶阻尼器刚度及能量耗散系数的影响,得到了金属橡胶阻尼器刚度、阻尼性能随变形幅值及轴向载荷的变化关系式,为金属橡胶阻尼器在圆锥滑动轴承-转子系统中的实际应用奠定了基础。     

新型竖向电涡流-磁力混合阻尼装置试验研究

针对大跨轻质结构的减振需要,研制了一种新型竖向电涡流-磁力混合阻尼器样机.介绍混合阻尼器的减振原理及振动方程;接着介绍了3种不同的磁路设计和制作过程;随后对样机进行试验,测量其动力参数和减振性能.结果 表明:在铜板后方和底板上方安装磁铁均能改变阻尼器的附加刚度;特定磁路设计减少电涡流阻尼系数,增大等效磁力阻尼系数和负刚...     

金属橡胶减振器抗冲击特性有限元仿真研究

目的 提出一种用于工程计算的金属橡胶数值模拟方法,为制备缓冲性能良好的金属橡胶材料提供了理论基础。方法 建立金属橡胶减振器有限元模型,由Sprng-Dampr165单元定义金属橡胶材料;通过数值模拟,计算了不同负载质量对其抗冲击特性的影响,并对其进行可行性分析。结果 有限元结果表明,响应加速度峰值在负载质量为4.2kg时,最大误差为27.72%;在负载质量为9.8kg时,最大误差为38.15%,试验结果与有限元结果趋势相同,验证了其可行性。结论 当冲击载荷较小时,提出的数值模拟方法在模拟金属橡胶减振器的抗冲击特性时有着较好的表现。     

永磁调节式MR阻尼器试验研究及工程应用

设计制作了永磁调节式MR阻尼器，在专用加载试验台上对该阻尼器的力学性能进行了试验研究，分析了影响阻尼力的各种因素，对永磁式MR阻尼器和油阻尼器、橡胶阻尼器进行了拉索减振的现场对比试验研究。结果表明，所设计制作的永磁式MR阻尼器阻尼力可调范围大，比油阻尼器具有更好的温度稳定性和更大的耗能减振能力，能保证每根拉索取得最优的减振效果。该阻尼器巳成功应用于长沙洪山大桥，解决了该桥严重的风致振动问题。     

Semi-active control of metal foam magnetorheological damper

A new type of foam metal magnetorheological damper is designed, and its performance in semi-active control is investigated. At first, magnetorheological fluid is stored in the pore of metal foam, and with the action of magnetic field, magnetorheological fluid is extracted from metal foam, and then fills up the shear gap to produce magnetorheological effect. The magnetic field density in the shear gap is studied by the software Ansys finite element method, the magnetic flux density in the working gap is obtained in the different exciting current. A testing rig, including the vibration generator, laser displacement sensor, proportion integration differentiation control and cantilever beam, is built to investigate the semi-active control performance of metal foam magnetorheological fluid damper. The result indicates that metal foam magnetorheological fluid damper has a good controllable damping property. When the exciting current is about compared with the vibration amplitude of cantilever beam magnetorheological fluid damper the vibration amplitude without foam metal magnetorheological fluid, the displacement of cantilever beam decreases by 44.4 %, which validates the semi-active control effect of the foam metal magnetorheological fluid damper.     

车用柴油机电控器金属橡胶隔振器设计与试验

针对车用柴油机电控器振动损坏难题,设计一种适用于发动机电控器减振缓冲的金属橡胶隔振器。隔振器采用金属橡胶作为减振元件,与现有隔振器相比,具有不惧高低温、性能稳定、使用寿命长、结构简单、占有空间小等优点。同时,开展金属橡胶隔振器的试验研究,重点探讨几何尺寸、成型压力、毛坯质量相同时,金属丝直径、热处理状态对金属橡胶隔振器弹性阻尼性能的影响规律。     

调谐质量阻尼器用于改善硬盘驱动器读写头动臂的动力特性

通常计算机硬盘中的读写头动臂在3～4kHz的频率范围内有一个准刚性模态，这个准则性模态限制了伺服带宽进而限制了硬盘存储密度的提高。设计了一种调谐阻尼器结构来降低准刚性模态导致的振动，该阻尼器安装在音圈马达的线圈内部，结构简单，不影响动臂移动。所使用的阻尼材料取材于硬盘本身的密封橡胶，也避免了可能的气体污染。实验证明，该阻尼器能够很好地降低动臂在准刚性模态下的振动，因而有利于存储密度的提高。     

Modal damping evaluation of hybrid FRP cable with smart dampers for long-span cable-stayed bridges

The paper presents a theoretical evaluation on modal damping of hybrid fiber reinforced polymer (FRP) cable with smart damper design in long-span cable-stayed bridge. The principles and design consideration of smart dampers were first clarified. Based on the energy principle, the theoretical equations of modal damping were derived for in-plane and out-of-plane vibrations, respectively. The parameters that influence the damping effect were further analyzed. Finally, an example of hybrid basalt and carbon FRP cable with smart dampers was selected to evaluate damping ratio in terms of the equations derived in the paper. The results show that (1) the smart dampers with discontinuous distribution benefit not only static and dynamic behavior of a cable but also optimization of damping; (2) the gap width, bonding, length and modulus of each smart damper can be optimized to obtain maximum of potential damping; (3) an example of smart damper designed hybrid FRP cable demonstrates its effectiveness for mitigating large magnitude of in-plane vibration, while more dominant damping effect is observed for suppressing out-of-plane vibration.