双稳态减速带能量捕获装置动力学特性研究

提出了一种新型的双稳态减速带能量捕获装置,建立了其力学模型及动力学方程。在(前)后轮和前、后轮分别冲击减速带的情况下,分别选取常用的4种减速带进行对比,研究不同减速带参数下,双稳态振动发电系统的动力学响应特性,得出在第Ⅱ类减速带参数下,系统跨过势垒的次数最多,做大幅运动的时间较长,平均输出功率最大;在选取最佳减速带形状的情况下分别对不同车重下系统的发电量进行研究,得出车辆越重,发电量越大的规律。通过对外部负载电阻的研究,获得了最优电阻。上述研究结果可为减速带能量捕获系统的相关研究提供理论参考。     

基于屈曲梁的双稳态减速带能量捕获装置发电特性研究

提出了一种双稳态振动能量捕获装置,分析引起屈曲梁双稳态振动的条件,推导出非线性恢复力、平衡点位置及势阱深度与屈曲梁参数的关系式.建立减速带能量捕获装置动力学方程,利用龙格库塔法使用MATLAB对其进行仿真分析,并与传统的线性系统装置进行比较,得出双稳态系统引起了减速带的大幅度振动,可以提高54.88％的发电量.探究结构...     

有色噪声激励下非线性吸振器的能量传递

将双稳态振子作为非线性吸振器,建立了含非线性吸振器的主系统力学模型,给出了有色噪声激励下系统的控制方程并进行了量纲一化。借助数值仿真,研究了系统初值、调谐频率比、质量比、阻尼系数对主系统和非线性吸振器振动能量的影响规律。通过系统结构参数的逐步优化选择,获得了将主系统振动能量最小化并使非线性吸振器振动能量最大化的最优结构参数配置区间。     

混沌振子双稳态悬臂梁俘能器特性研究

目前对双稳态悬臂梁俘能器的研究主要是基于受简谐激励或随机激励。提出Duffing振子混沌振动激励模型,将悬臂梁俘能器固定于Duffing振子上,振子的振动输出作为悬臂梁俘能器的动力输入。振子与悬臂梁俘能器构成一个两自由度非线性振动模型,建立了该模型运动微分方程。分析了单参数变化下,俘能器结构参数对俘能效果的影响。研究表明,在特定的混沌振动形式下,等效阻尼系数、等效刚度系数存在一个合理的取值区间以及最优等效负载电阻,使得俘能器俘能效果较好。     

磁铁间距对双稳态压电悬臂梁俘能器输出特性的影响研究

建立了双稳态压电悬臂梁俘能器的机电耦合动力学方程,基于磁偶极子模型进行了 2 个磁铁间磁力的计算,根据静态平衡点分析得到了系统发生双稳态运动时的磁铁间距范围。数值仿真分析了环境激励源振动频率发生变化时磁铁间距变化对系统平均输出功率的影响规律,设计制作了磁铁间距可调的双稳态压电悬臂梁俘能装置,并进行了环境激励频率变化条件下的压电悬臂梁振动能量捕获实验。实验结果与仿真分析具有较好的一致性,为提高双稳态压电悬臂梁俘能器的发电性能提供了一种有效途径。     

改进的双稳态涡激振动能量收集器的发电性能研究

随着低功耗传感器的出现,利用流致振动为传感器提供自供电是研究环境监测中的热点。本文将改进的非线性恢复力与涡激振动相结合,提出改进的双稳态涡激振动能量收集器,建立力学模型及控制方程,借助数值仿真得出改进的双稳态涡激振动能量收集器在能量收集方面优于双稳态涡激振动能量收集器,研究并分析了磁距对能量收集系统势能函数及发电功率的影响,借助半功率带宽法,确定了系统在不同磁距下的工作带宽,分析了磁距对发电功率及工作带宽的影响。     

基于线性放大与非线性磁力复合增强的三稳态压电振动能量俘获机理与动力学特性研究

提出一种基于线性放大与非线性磁力复合增强的三稳态压电振动俘能器,实现在宽频范围内有效地采集低能轨道振动能量。将质量块和弹簧组成的线性放大机构置于三稳态压电俘能器与基座之间,调节线性放大机构与俘能器之间的质量比和刚度比,使三稳态俘能器获得较大的输入动能从低能轨道运动跳转到高能轨道运动,从而获得更高的输出性能和更宽的工作频带。利用能量法建立了描述该复合压电振动俘能器系统动态响应的非线性机电耦合数学模型;采用动态分岔图仿真研究了系统质量比和刚度比对压电俘能器动态输出性能的影响及其能量俘获机理。实验验证了理论结果的正确性。研究结果表明：合理调节系统质量比和刚度比,复合俘能器可以在低能轨道振动时获得更宽的工作频带和更高的发电能力。与传统刚性基座三稳态压电俘能器相比,实验获得复合压电俘能器的阱间运动频率范围由3～14 Hz扩大到2～21.5 Hz,从低能轨道振动跳转到高能轨道振动所需的激励加速度由13.5m/s²降至5.8m/s²。     

拍频激励下的冲击钻进机械系统动力学特性研究

考虑系统的振动和钻进运动,建立了能够将高频低幅激励转化为低频高幅响应的冲击钻进机械系统的力学模型。分析了系统部件在碰撞以后出现“同步”和“非同步”运动的条件。
采用了具有低频调制激励与振动系统固有频率（所期望的低频）吻合以及只用调制波正值部分激励质量块M2这两种特征的拍频运动激励,结果表明,该激励能够产生有效的冲击力,即锤击效应。给出了两种能够获得稳定钻进运动的途径。
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带进气箱的离心风机导流器调节时性能与噪声特性试验研究

以4-73No8D离心式通风机为对象,对装有分别配合轴向导流器和简易导流器的进气箱的风机在导流器不同开度下进行了风机性能和噪声试验研究。性能试验表明,第1种进气箱结构较为合理,气动性能较好;当风机装有进气箱时,与出口端节流调节相比,采用两种导流器调节均可起到节能作用,且轴向导流器的调节性能优于简易导流器。噪声试验结果表明,风机A声级噪声随效率升高而降低,随导流器开度关小而升高。     

磁轴承激励下转子系统动力学特性

为分析磁轴承激励下转子系统的振动机理,应用一维有限元方法建立了双盘转子系统动力学特性计算模型,研究了不同类型磁轴承激励下转子系统的动力学行为.研究结果表明:同向旋转的扫频激励力激发了转子系统的正进动模态,而反向旋转的扫频激励力激发了转子系统的反进动模态,两种情况下转子系统均以圆轨迹进动;由于单向简谐激励力可以分解为同向...     

某机载雷达本振参考源相位噪声试验

飞机作战环境的复杂化和作战性能的提升,对机载电子装备环境适应性的要求越来越高。某本振参考源在进行功能试验时,其相位噪声不符合指标要求。文中通过试验对该问题进行了详细分析。对试验结果进行的对比发现,相位噪声的恶化与晶体振荡器本身及其连接线缆的振动无关,而是因为安装夹具和振动台扩展台设计得不合理。文中对安装夹具和振动台进行了改进。改进后的测试结果表明,相位噪声达到了指标要求,该改进措施有效。     

离心压缩机机壳在基频气动力激励下的振动噪声研究

研究了离心压缩机机壳在内部基频气动力激励下的振动辐射噪声。考虑机壳与轮盘、轮盖之间的间隙,采用SSTk-co湍流模型模拟了离心压缩机的整机三维非定常流场,得到蜗壳内表面的脉动压力,然后将脉动压力的基频部分加载到蜗壳上,模拟离心压缩机蜗壳在非定常气动力激励下的振动噪声。研究表明：机壳内壁面基频压力脉动主要分布在无叶扩压器靠近叶轮出口一侧;机壳主要基频振动噪声源位于蜗壳靠近出口管道一侧;该离心压缩机机壳基频振动位移幅值很小,最大振动位移仅为11．8×10^-9m,因此可以忽略机壳的基频振动对离心压缩机运行安全性的影响。     

Dynamics of a Self-Oscillatory System with an Energy Source

The interaction of a self-oscillatory system with an energy source of limited power is considered. By direct linearization, a formula is derived for calculating the dynamic parameters.     

微型抗磁悬浮振动能量采集器结构研究与分析

针对微机电系统供电问题,提出一种新型的抗磁悬浮振动能量采集器结构。该结构消除了传统机械悬浮的能量损失,利用提升永磁体与悬浮永磁体之间的磁吸力抵消悬浮永磁体的重力,两个热解石墨薄板与悬浮永磁体之间的抗磁力作为回复力使悬浮永磁体回到平衡位置。通过有限元软件MAXWELL仿真计算,悬浮永磁体的最大活动范围1.3mm;同时,分析了在悬浮永磁体悬浮的范围内磁力的增量与抗磁力增量大小对比,得出了抗磁能量采集器的运动特性和稳定工作的范围为0.7mm。     

轨道不平顺激励下高速磁浮列车垂向动力学仿真

为了分析高速磁浮列车直线行驶过程中各项因素的影响,基于多体动力学软件Simpack建立了高速磁浮列车的垂向动力学模型,施加轨道谐波高低不平顺激励,研究了行驶速度、轨道不平顺波长和幅值、车重和悬浮架重以及一二系悬挂参数对于平稳性的影响.对全高速域的仿真结果表明:该型高速磁浮列车满载通过直线线路时,不同车速对应于不同的敏感波长范围.随着列车速度的增加,引起车体主频响应的波长增长,敏感波长范围扩大.并且随高低不平顺幅值的增大,垂向Sperling指标非线性上升,且上升速率逐渐减小.另外,车体重量的增加,悬浮架重的减小,会改善平稳性.在高速磁浮列车的工程应用参数范围内,适当减小一系悬挂刚度、二系悬挂刚度和阻尼,增大一系悬挂阻尼,有助于改善平稳性.其中二系悬挂对车辆平稳性的贡献最大.     

基于啮合动态激励机理的点线啮合齿轮噪声研究

运用动态激励机理,从啮合刚度、法向力和啮合冲击三个方面对点线啮合齿轮噪声进行研究.分析了点线啮合齿轮噪声较低的原因,通过试验验证,得出相同条件下点线啮合齿轮噪声低于渐开线圆柱齿轮的结论.