摩擦激励下螺旋桨推进轴系自激振动特性分析

水润滑轴承摩擦诱导的螺旋桨推进轴系振动是造成舰艇艉部高频振动噪声的重要诱因。针对摩擦诱导的螺旋桨推进轴系非线性自激振动特性进行研究。基于拉格朗日方程和模态叠加方法建立摩擦激励下螺旋桨推进轴系的非线性动力学方程,轴承—轴颈的动摩擦特性采用速度依赖型的Stribeck摩擦模型进行描述,同时考虑非线性摩擦、扭转振动和横向振动的耦合作用。运用Newmark-β和Newton-Raphson迭代相结合的方法求解系统非线性动力学响应。分析结果表明,在摩擦激励自激振动作用下系统动力学特性均被激发,系统的弯扭耦合振动特性易诱发螺旋桨推进轴系产生摩擦自激振动现象。     

轧机压下AGC控制中伺服阀与强力马达阀比较

强力马达阀和伺服阀在轧机压下（AGC）得到广发应用,在日本设计的轧机中多采用强力马达阀,在四马克等德国设计单位设计的多采用伺服阀。因此研究强力马达阀和伺服阀在内部结构特点,工作原理,油品要求以及响应特性等性能参数对轧制研究有着重要作用。     

非道路高压共轨柴油机振动及噪声分析

非道路高压共轨柴油机工作条件恶劣,对振动噪声性能提出较高要求。应用多体动力学方法,建立非道路高压共轨柴油机活塞组动力学模型、阀系动力学模型以及整机多体动力学分析模型,通过对机体与曲轴模态测试,验证缩减模型的准确性。对活塞组和阀系动力学特性、主轴承载荷以及整机振动与噪声特性进行分析,结果表明,在倾覆力矩作用下,2阶谐次及其整数倍谐次下发动机振动较大;2阶谐次下,机体次推力侧振动比主推力侧振动剧烈;油底壳表面辐射声功率级最大,最大值为109.1 dB;在523 Hz频率下声压级最大,最大值为85.23 dB。研究结果可为整机减振降噪提供优化方向。     

压力伺服阀前置级间液动力振荡和强迫振动的数值研究

电液压力伺服阀是飞机制动控制系统中至关重要的控制元件,输出压力的稳定性将直接影响飞机的稳定着陆。衔铁-偏转板组件受到流体不稳定液动力的作用,容易产生强迫振动和高频噪声。在高周交变液动力的作用下,衔铁组件中弹簧管的刚度将逐渐降低,严重影响伺服阀的动态性能。为了寻找衔铁-偏转板组件强迫振动产生的根源,建立了前置级流固耦合三维模型,根据涡流和气穴形态的演变规律,对不同偏转位移情况下的液动力脉动的幅值和频率进行数值分析。分析在高频周期性外载作用下,衔铁-偏转板组件的结构响应特性。最终得出结论:由涡流和气穴的周期性变化导致衔铁-偏转板组件产生高频率液动力振动,前置级非对称的结构和液动力脉动是衔铁-偏转板组件强迫振动的必要条件。     

电液谐振式高频疲劳试验台动态特性研究

针对由单出杆液压缸与二位三通2D阀组成的电液谐振式高频疲劳试验台,因单出杆液压缸无杆腔与2D阀相连,有杆腔恒通油源。而2D阀突破常规电液伺服阀频宽极限,具有宽频带、高频响等特点,通过改变阀芯旋转速度及阀口轴向开度,可对系统分别进行变频、变幅控制。对采用2D阀控制技术的电液谐振式高频疲劳试验台建立数学、仿真模型,并对该试验台谐振工况进行仿真与实验研究,结果表明该系统谐振工况输出位移（载荷力）与激振力大,消耗外界功率低。     

高频电磁场作用下保护渣的结晶特性

采用管式炉、高频加热炉和渣膜模拟仪分别提取了无磁场和高频电磁场作用下的保护渣渣膜,结合XRD衍射和矿相分析了高频电磁场作用下保护渣结晶特性的变化规律。建立了高频电磁场条件下的保护渣焦耳热场和流场的三维数学模型,研究了高频电磁场对保护渣结晶特性的影响机理。结果发现,在高频磁场作用下,保护渣渣膜没有生成新的物相,但结晶率明显升高,晶粒尺寸显著减小。高频电磁场为熔渣提供了一定能量并具有搅拌作用,是产生这一结果的主要原因。     

冰箱压缩机吸气簧片阀的数值模拟与优化

给出吸气簧片阀在受到冲击载荷下的动态响应运动特性以及吸气簧片阀有限元形式的数学模型--平板振动系统力学模型.对吸气簧片阀的两维平面薄板振动数学模型采用相对应的有限元法,求解阀片动力学方程和流动方程联立形式的阀片运动规律方程组,用冲击载荷下吸气簧片阀数学模型进行了数学模拟和强度分析,实现对簧片阀动态响应的快速和准确模拟,优化了阀片形状,改善了阀片可靠性.     

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。     

偏心故障下可偏转双定子开关磁阻电机的电磁振动特性分析

对一种带转子偏心故障的可偏转双定子开关磁阻电机进行振动和声学特性研究。考虑到声学振动涉及到电磁场、机械场和声场,首先建立偏心状态下的数学模型,对气隙间距、磁路磁链和磁路特征进行分析,其次利用有限元软件建立偏心故障下电机三维有限元模型。并对偏心故障状态和无偏心故障状态进行比较,得到电机有无偏心状态下的电磁分布和磁链-角度特性,将不均匀的电磁力导入谐响应模块中,对定子铁芯振动进行分析。最后,对有无偏心状态下的声场进行分析。结果表明,偏心状态下电磁径向力出现畸变,相较于无偏心状态,振动和噪声幅值增加,出现噪声分布不均匀现象。对电机转子偏心故障的研究可为电机未来的故障诊断和特性优化提供参考。     

电液四轴高频结构强度疲劳试验系统

电液激振器受传统的电液伺服阀频响特性的限制,其激振频率难以提高,采用2D阀替代传统伺服阀组成电液激振器的方案,该激振器通过增加阀芯的旋转速度来提高其激振频率,同时将该电液激振器应用于4轴高频结构试验系统。对试验系统的结构和工作原理进行了分析讨论,包括频率、幅值和相位的控制方法。基于系统的频响仿真分析,提出了4个作动器的同步控制策略,对理论分析进行实验验证。试验结果表明:该电液四轴强度疲劳试验系统能在40 Hz~200 Hz范围内对试验对象进行同步加载试验,其频率、幅值连续可控。     

负载谐波诱发轧机主传动机电耦合扭振仿真研究

现场测试发现:轧机在轧制过程中由于负载谐波频率与轧机机械传动系统固有频率接近时使得主传动系统发生强烈扭振。该文结合现场参数,通过计算机仿真,得出负载谐波力矩会引发电机转速振荡,而在机电耦合作用下电机转速振荡会激发电机输出相同频率的电磁力矩,当含有与机械系统固有频率相接近频率的谐波力矩和电磁力矩作用在轧机主传动系统两端时,主传动系统将会出现强烈的扭振。仿真结果验证了存在这种振动,为抑振措施提供理论基础。     

电动车用永磁同步电机非线性扭转振动模型

针对电动车车身阶次振动和车内噪声的主要振源—永磁同步电机的扭转振动问题,首先,利用集中参数法建立了永磁同步电机扭转振动的非线性动力学模型,解析求解了考虑非正弦分布的永磁磁场、定子开槽、时间谐波电流的永磁同步电机电磁转矩,获取了定子铁芯、机壳的刚度和阻尼参数,指出了电磁转矩波动是引起永磁同步电机非线性振动的主要原因。然后,采用状态变量法求得了非线性方程组的解。最后,通过永磁同步电机扭转振动实验验证了本模型的有效性。     

单相串励电动机扭转振动检测与特性分析

阐述了单相串励电动机的工作原理,建立了对应的数学模型,推导了电磁转矩表达式。对单相串激电动机在多种工况运行下的扭转振动进行了检测,得到了电动机的负载-扭转振动特性,以及电压-扭转振动特性。对相关特性的产生机理进行了分析,根据单相串励电动机的转矩表达式和转矩平衡方程得到了相应的结论,为单相串励电动机扭转振动的抑制提供了技术支撑。     

混流式水轮机异常噪声的现场试验分析

通过某水电站2台混流式水轮机现场振动、噪声试验,对1#机组运行时出现异常噪声的振源进行查找,同时采用锤击法对水轮机蝶阀层压力钢管进行固有频率测试。分析发现,某种水力激振频率与压力钢管的固有频率在92%以上负荷区域运行时发生耦合并引起压力钢管共振,是导致异常噪声的主要原因。在此基础上提出了活门出水边修型以及加装蜗壳进人门孔导流板的处理方案,最终通过改善流道环境,使水力激振频率得到大幅提高,并降低了涡列能量,起到了很好的错频消振效果。研究表明:通畅的流道环境对于有效避免由于水力激振或涡列振动引起的结构共振问题具有重要意义。     

线性摩擦焊接摩擦振动伺服系统稳定性分析

线性摩擦焊接技术凭借其高效、优质的特点近年来极为受重视.简要地介绍了线性摩擦焊的工作原理及其系统组成,针对焊机的实际使用要求设计了一套液压振动伺服系统.首先根据振动伺服系统的技术参数计算了所需的油源流量、最大加速度、速度等参数;根据计算结果对液压系统中关键动力元件以及振动伺服阀进行了设计和选型;并对摩擦振动系统进行数学...     

大力矩径向驻波型超声波电机有限元分析与实验研究

提出了一种大力矩径向驻波型超声波电机,在实现电机大力矩输出的同时保持结构紧凑的特点。首先设计并分析了电机的结构和工作原理,采用有限元法分析了电机定子的振动特性。接着制作了超声波电机样机,样机直径为32 mm。采用激光测振仪测量了定子的共振频率及径向振动的振幅,测量结果与理论分析结果相吻合。最后,搭建了电机输出特性测试平台,测量了电机在不同电压下的转矩-转速特性。实验测试结果显示,定子工作模态的共振频率为73.3 kHz,当施加的电压幅值为100 V、频率为74 kHz时,电机的空载转速为45 r/min,堵转力矩达到0.41 N·m。与其他同尺寸的超声波电机相比,所提出的径向驻波型超声波电机具有更大的堵转力矩。     

动态扭矩加载器的标定研究

对一种动态扭矩加载器进行了标定研究.1)参数标定: 对加载器的扭振系统施加不同频率的已知简谐激振扭矩.由得到的幅频响应曲线对扭振系统参数进行标定;2)简谐电磁扭矩幅值的标定: 由测试系统采集出与待标定幅值相应的位移响应幅值,再从已知的系统幅频响应曲线得到相应放大因子,进而得到欲标定的简谐电磁扭矩的幅值.3)非谐简电磁扭矩瞬时值的标定:在欲标定电磁扭矩作用下,由测试系统采集出瞬时的角位移、角速度和角加速度的离散值,将其代入扭振系统的力学模型,便得到欲标定的瞬时扭矩的离散值.经拟合得到非简谐电磁扭矩的标定曲线.动态扭矩加载器的标定为扭矩传感器的动态标定提供了较理想的标定设备.     

电子膨胀阀内啸叫噪声特性及发声规律的实验研究

空调系统中电子膨胀阀节流时出现的尖锐啸叫噪声严重影响用户使用舒适性,了解制冷剂流经电子膨胀阀时的啸叫噪声产生机理及其发声规律是解决上述噪声问题的关键。本文设计了可以对阀前后制冷剂状态进行调节控制并对产生的啸叫噪声进行测量分析的实验系统,得到不同工况及阀开度下的啸叫噪声发声规律。研究表明：啸叫噪声来源于阀内流体高频压力脉动引起的流体周期性振荡,其发声特性是阀内环锥形节流通道与阀腔构成的亥姆霍兹共振腔结构对共振频率附近的噪声源信号选择性放大的结果。啸叫噪声声压级主要与阀内制冷剂流速及阀开度有关,阀开度为700 pls下制冷剂速度由2.5 m/s增至3 m/s时,噪声声压级提高了21%;阀内制冷剂流速决定了流体振荡频率,阀开度决定了阀内声腔共振频率;通过改变阀腔结构以增大共振频率,使常见空调工况下阀内制冷剂冲击引起的振荡频率低于共振频率,可以有效避免啸叫噪声产生。     

The effect of harmonic torque to torsional vibration of induction machines

Abstract

An increasing number of industrial control applications and home appliances employ power electronic devices which cause large concomitant harmonic currents. These harmonic currents distort the waveform of the voltage source and, in doing so, the distorted voltage can induce harmonic pulsating torque in the air gap and rotor harmonic torque of an induction machine. This harmonic pulsating torque generally causes torsional vibration. In addition, when the natural frequency of the mechanical system is in the proximity to the frequency of the rotor harmonic torque, the magnitude of the vibration becomes amplified and deteriorates rapidly; the torsional resonance occurs as well. In this investigation, we analyze the phenomena of torsional resonance caused by rotor harmonic torque and torsional vibration caused by harmonic pulsating torque.