舰船模型海上抗爆试验研究

浮动冲击平台是考核大中型舰载设备抗冲击能力的重要工具,各海军强国十分重视舰载设备抗冲击考核研究工作。采用小波变换方法对小型浮动平台上的测量信号进行处理分析。分析结果表明：小型浮动冲击平台的冲击响应主要以冲击波作用的高频振动为主,随着振动在结构中的传播,能量逐步衰减;设备缓冲装置能迅速衰减高频振动能量,能有效防护设备高频振动冲击。     

小型浮动冲击平台水下爆炸冲击响应特性分析

浮动冲击平台是考核大中型舰载设备抗冲击能力的重要工具,各海军强国十分重视舰载设备抗冲击考核研究工作。采用小波变换方法对小型浮动平台上的测量信号进行处理分析。分析结果表明：小型浮动冲击平台的冲击响应主要以冲击波作用的高频振动为主,随着振动在结构中的传播,能量逐步衰减;设备缓冲装置能迅速衰减高频振动能量,能有效防护设备高频振动冲击。     

双光纤光栅高频加速度传感器的研究

研制了一种新型双光纤光栅加速度传感器,并对该传感器的工作原理和基本特性进行了理论分析,实测表明,这种新型双光纤光栅加速度传感器可在5?2000Hz频率范围内获得稳定的振动信号。这不仅解决了传统悬臂梁FBG加速度传感器难以实现高频振动测量的问题,而且具有温度自补偿、谐振频率高、使用方便等优点,在高频测量中具有广阔的应用前景。     

基于统计能量法的变速箱振动特性研究

应用统计能量分析方法对变速箱结构进行高频振动特性的分析。通过有限元计算得到1/3倍频程频带内的模态数目,确定适合统计能量分析的频率范围。研究复杂结构等效质量的试验方法,测量得到两个子系统的等效质量、内损耗因子和耦合损耗因子。结合测量结果,在VA One中建立统计能量分析模型,计算得到随机激励力作用下的振动响应,并与试验测量结果进行对比,验证结果表明所建模型是正确且有效的。运用所建立的变速箱SEA模型计算在实际工作激励下的振动响应。结果表明统计能量分析方法可以有效地对复杂结构的高频振动特性进行分析。     

MHD角速度传感器在航天任务中的应用

MHD角速度传感器具有质量轻、体积小,高频宽带测量等特点,是空间应用的理想惯性传感器。首先介绍了MHD角速度传感器的原理,以及其在航天卫星平台振动测量方面的成熟应用;其次分析了MHD角速度传感器需要解决的关键技术;最后展望了我国对其在航天任务中的应用前景,以期望推动我国在微角振动测量传感器研究方面的发展。     

2～50 kHz高频振动幅值和相位基准的研究

在外差激光干涉原理的基础上,提出了改进的外差正弦逼近法和基于波峰波谷的外差时间间隔法,研制了Mach-Zehnder外差式激光干涉仪和信号调理仪,构建了PXI虚拟仪器测量系统,在压电高频(2～50 kHz)振动台上.实现了1～500 nm振幅范围内的纳米级振动传感器灵敏度幅值和相移的测量,建立了国家高频振动幅值和相位基准,并在2～10 kHz频率范围内完成中国计量科学研究院(NIM)与德国物理技术研究院(FIB)的国际比对.     

加速度计频率特性扩展技术研究

介绍了加速度计频率特性的拓展技术研究。在小体积的往复式摆上利用动圈换能、电容换能及有源伺服技术实现了加速度计低频特性、高频特性和测量量程的扩展。在单动圈速度摆加速度计和双动圈有源伺服式加速度计上利用加大阻尼比来扩展加速度计的低频特性、高频特性和测量量程;在电容换能力平衡加速度计上利用电子反馈技术加大加速度计的电子弹簧刚度来提高加速度计的自振频率,实现加速度计的高频特性的拓展。满足了工程振动和强地震动测量的需要。     

基于光纤法珀干涉仪偏置点控制的高频振动位移测量方法

为了实现超声换能器辐射面的振动测量,本文研究了一种基于光纤法珀干涉仪偏置点控制的高频振动位移测量方法,具有抗环境干扰、精度高等优点.针对正交相位偏置点解调方法中偏置点不稳定的问题,提出并分析了一种采用压电陶瓷叠堆执行器调整腔长稳定偏置点的工作原理,并对高频振动位移测量系统的性能进行了实验测试.实验结果表明:通过反馈控制腔长可以实现法珀干涉仪相位偏置点的稳定;位移测量系统的位移分辨率高于0.229nm;测得位移和换能器的输入电压的非线性度小于3.41%.     

0.1 Hz～50 kHz直线振动幅值和相位国家计量基准系统的研究

描述中国计量科学院在直线振动幅值和相位测量的理论研究和技术实现方面取得的最新进展。简要介绍了国家高、中、低频振动基(副基)准幅相特性测量装置的系统构建、测量原理和技术实现,以及装置达到的主要技术指标。提出振动基(副基)准优化提升中关键的技术创新点,如自主提出了改进的外差正弦逼近法和基于波峰波谷的外差时间间隔法,在压电高频(2kHz～50kHz)振动台上,首次在国内外实现了(1nm～500nm)振幅范围内的纳米级振动传感器灵敏度幅值和相移的测量。中国计量科学研究院(NIM)与德国物理技术研究院(PTB)在10Hz～10kHz范围内开展的标准加速度计灵敏度幅相特性国际双边比对验证了国家基准的测量不确定度。     

航空重力仪两级减振系统设计与研究

国内航空重力仪研制中,通常仅对仪器内部惯性测量单元搁置一层橡胶进行简单的隔振,航空重力仪直接搭载在飞机底板上。面对复杂多变的飞行环境,无法对飞机的高频振动做到有效隔离,从而影响航空重力仪的测量精度。根据振动理论分析和实测结果对相关的振动参数进行优化设计,研制出以橡胶海绵作为一、二级减振器的两级减振系统。试验结果表明,减振系统在三个定频测试中的振动能量衰减达到-60 dB左右,2～100 Hz扫频中的振动能量衰减约-46 dB,隔振效率都在99.5%以上,减振效果十分显著。     

O．1Hz～50kHz直线振动幅值和相位国家计量基准系统的研究

描述中国计量科学院在直线振动幅值和相位测量的理论研究和技术实现方面取得的最新进展。简要介绍了国家高、中、低频振动基（副基）准幅相特性测量装置的系统构建、测量原理和技术实现，以及装置达到的主要技术指标。提出振动基（副基）准优化提升中关键的技术创新点，如自主提出了改进的外差正弦逼近法和基于波峰波谷的外差时间间隔法，在压电高频（2kHz～50kHz）振动台上，首次在国内外实现了（1nm～500nm）振幅范围内的纳米级振动传感器灵敏度幅值和相移的测量。中国计量科学研究院（NIM）与德国物理技术研究院（PTB）在10Hz～10kHz范围内开展的标准加速度计灵敏度幅相特性国际双边比对验证了国家基准的测量不确定度。     

基于数值试验的波浪载荷激励船舶振动响应研究

即使未发生砰击振动和显著非线性波激振动,船体由较低频波浪诱导产生的振动响应中依然存在高频振动分量且高频振动衰减缓慢。从单自由度系统简谐激励振动理论入手,指出响应解析解中常被忽略的伴随自由振动项是导致高频振动的一个因素,在系统阻尼较小、自振频率较低时瞬态响应成分短时间内难以衰减,推导了位移、速度、加速度和内力响应中高频成分的占比规律。分析了波浪载荷作用于船体时"时变、场变"的性质,及船舶小阻尼系统的特点,认为伴随自由振动在波浪载荷激励振动响应预报领域中有重要地位,对比时域法和频域法在理论基础上的差异,发现了时域法在处理该问题时的优越性。通过对双体船进行数值仿真,结合海浪资料对该船16个航行工况的振动响应进行预报,结果表明各振动响应中均存在稳态高频分量且占比较高,得出了高频分量与频率比关系的规律性结论,为时域中波激振动的进一步研究提供了思路。     

高频振动能量放大装置的优化设计与实验研究

为了提高高频振动时效消除残余应力的效果,优化设计一种高频振动能量放大装置。采用正交实验法结合ANSYS有限元软件,以振幅放大倍数和振幅均匀性评价因子为目标函数,结构尺寸参数为设计变量,对高频振动能量放大装置进行优化设计。通过实验研究高频振动能量放大装置的应用对高频振动时效消除AISI 1045钢淬火试样残余应力的影响;结果表明:高频振动能量放大装置的振幅放大倍数可以达到7.30、振幅均匀性评价因子可以低至0.68;高频振动能量放大装置能够显著的放大电磁式激振器的输出振幅,同时能够输出相对均匀的振幅;高频振动能量放大装置的应用显著的提高了高频振动时效消除残余应力的效果;基于正交实验法结合ANSYS有限元软件进行高频振动能量放大装置的优化设计,可以减少设计方案的数目,提高设计的效率,具有工程应用价值。     

基于小波变换的轧辊磨床振动信号分析研究

针对实际测试项目,介绍了用于轧辊磨床振动测量的信号采集系统的硬件组成及信号采集方法。简述了振动信号分析的理论与方法,采用基于小波变换的信号分析方法对磨床振动信号进行分析,能同时兼顾高频与低频段的频谱特性,提高特征频率的提取精确度,进而提高系统故障诊断的可靠性。     

永磁电机高频振动测试方法研究

变频器供电引起的永磁电机高频(10 k Hz~20 k Hz)振动噪声,其振动量级较大,掌握其振动特性对于电机低振动噪声设计具有指导意义,但现有加速度计由于频率范围限制难以满足高频振动测试需要。首先,通过加速度计的工作原理分析,明确其工作频率范围及影响因素;其次,通过调研对比以选购合适型号的高频加速度计,并确定其最佳安装方式及校准方法;最终,利用高频加速度计对电机高频振动进行测试,并通过测试结果分析指出高频加速度计准确测试的适用范围。本文试验数据准确可靠,可为变频器供电引起的高频振动特性研究奠定基础,具有工程实用价值。     

基于参考臂低频相位调制的微弱振动光学相干检测

针对纳米级中高频微弱振动检测提出了一种基于参考臂低频相位调制的光学相干检测方法。分析了参考臂低频相位调制情况下,微弱振动相干检测信号的模型及其频谱分布特点,在此基础上提出了振动频率及振幅的解算方法。仿真研究表明所述能够准确解调出纳米级微弱振动的频率及振幅参数,并且表现出较强的抗噪和抗环境扰动的能力。搭建了一套光学外差相干系统对由水下声源激发的纳米级水表面波进行了探测实验,实验结果表明利用所述的方法能够精确测定微弱振动的频率,对其振幅的检测也表现出很高的测量重复性。参考臂低频相位调制相干方法为中高频微弱振动参数的检测提供了新的解决方案。     

小中间质量双层隔振试验研究

在舰艇、船舶、航天、航空等综合性工程中,对降低高频结构振动和辐射噪声的要求相当严格。因此,提高隔振系统的隔振效果,解决宽频域振动隔离,抑制高频驻波现象(波动效应)以及正确运用阻尼技术等问题愈来愈引起了人们的重视。 在质量—弹簧简化系统中,双层隔振振动传递率在高频时的下降速度比单层隔振快一倍。     

准1-3复合型压电换能器的研制

水声高频换能器在水声领域具有广泛运用,然而常规厚度振动高频换能器在高频段存在强烈的高次径向耦合振动,制作出的换能器出现了阻抗曲线杂乱,相位一致性差,电声效率低的问题。设计制作了一种单一振动模态的换能器,通过将常规厚度振动换能器陶瓷片切割成密排矩形颗粒,再用环氧树脂将切缝填充满。制作两片直径为55mm的准1-3复合材料,由该材料制作的换能器谐振频率为293kHz,谐振点阻抗50,3dB阻抗带宽23.5 kHz,3dB开角为5.75°,50W电功率输出声源级达到217.5dB。通过该工艺可以消除高频厚度振动换能器的高次径向耦合振动,提高高频厚度振动换能器的电声转换效率和一致性,并能实现批量制作,为高频换能器在水声领域的广泛运用提供了新的手段。     

中航工业计量所（304所）“高频角振动测试系统”通过验收

2009年8月16日至21日,中航工业北京长城计量测试技术研究所（简称中航工业计量所）研制的“高频角振动测试系统”在西安顺利通过验收。该系统是中航工业计量所采用多项自主设计与控制算法、在实现了对角振动量的动态绝对法测量的基础上研制的,测试系统的自动化程度高,测试范围广,能够满足了现场测试的需求。     

电动车刹车系统噪声产生机理与改进措施

通过对电动车刹车噪声机理的研究，验证了自激振动理论。基于刹车盘有限元分析、刹车噪声测量，以及对刹车系统动力学模型的分析与研究表明：刹车盘的高频自激振动引发尖叫摩擦噪声。同时阐明了粘弹阻尼减振降噪原理，提出增加摩擦材料的粘弹阻尼可消除电动车刹车噪声的观点。