电磁振动夯实机的设计研究

根据电磁振动及夯实原理研制了一种新型电磁振动夯实机。介绍了电磁振动夯实的机械结构和原理,以及电磁夯实机供电电源的设计方法。电磁夯实机以电磁力做功获得夯实效果,通过运动机构在垂直方向上对地面进行冲击和振动实现夯实。压实试验表明,该机在振动频率为30Hz时,经过4遍压实后的压实度可达到88.67%,获得了较好的压实效果,具有一定的推广价值。     

基于Matlab的电磁振动系统建模与仿真分析

针对振动摩擦焊接机在焊接过程中频率范围设定较困难的问题,对振动摩擦焊接机中电磁振动系统进行了研究,对有阻尼受迫振动系统的外激振力频率和固有频率之间的关系进行了归纳,提出了一种基于Matlab的电磁振动系统建模与仿真分析方法。建立了电磁振动系统的简化模型,基于Matlab分析了电磁振动系统的模型,利用振动摩擦焊接试验台,对所建立的电磁振动系统的振动频率、振幅以及电压之间关系进行了试验。研究结果表明:该电磁振动系统在共振点附近的振动能量最大,振幅最大约0.3 mm,对应的频率约227 Hz,为振动摩擦焊接机的频率设定提供了依据。     

军用履带车辆电磁悬挂结构设计与控制算法研究

针对被动悬挂不可控、半主动悬挂不能主动出力和主动悬挂耗能过大等问题,提出基于电磁作动器和磁流变阻尼器相复合的电磁悬挂结构方案。依据军用车辆能量回收潜力和行驶性能与射击精度对悬挂控制的要求,提出采用分档控制方法的基于行驶工况与作战效能的振动控制策略。分析表明,该电磁悬挂具有Fail-Safe功能,增加了参数的可调范围,在分档控制策略下能够实现车辆振动的被动、半主动和主动控制,并能在a档和b档时采用电磁馈能实现振动能量的部分回收,适用于军用履带战斗车辆振动控制需求。     

大振幅电磁振动机械的电磁分析

大振幅电磁振动机械是运行在机电共振状态并能实现大振动位移的振动系统,分析大振幅电磁振动机械的电磁关系是对电磁振动机械进行结构参数优化设计的基础。为了获得大振幅电磁振动机械的电磁物理关系,依据大振幅电磁振动机械的磁路模型,利用等效磁路分析方法,详细推导了气隙磁通与电流的关系、电磁力和电流有效值,最后验证了等效磁路分析方法的正确性。     

电磁振动机械设备的发展与展望

概述了电磁学发展过程以及振动学的发展过程,介绍了振动设备的组成并且对各种振动设备进行了比较。电磁学和振动学的发展推动了电磁振动机械设备的产生和发展。介绍了电磁激振器的组成和原理,对电磁振动技术的应用和发展进行了展望。     

变压器不同装配工艺对铁芯电磁振动的影响仿真分析

针对煤矿自动化开采中变压器容量要求越来越高,导致其电磁振动增强,影响变压器使用的问题,采用有限元仿真分析的形式对变压器装配过程中,不同装配工艺引起的不同预紧力条件下铁芯的磁致伸缩量及弹性模量对铁芯电磁振动的影响进行研究。结果表明,在一定的装配工艺预紧力范围所产生的电磁振动最小,应选择合理的装配工艺保证变压器的使用性能。     

一种可抑制电磁冲击盲区的新型电磁超声检测技术研究

电磁超声检测中,激发(TX)线圈利用强脉冲电流激励超声波的同时,会对接收(RX)线圈造成电磁冲击。在电磁冲击期间,RX线圈无法工作并需要稳定时间,从而形成电磁冲击盲区。针对此问题,提出一种可抑制电磁冲击盲区的新型电磁超声检测技术,该技术中采用了一种特殊RX线圈结构。一方面,该线圈结构中相邻线段之间间距满足超声波相长干涉的匹配关系;另一方面,该线圈与TX线圈的互感为0,使其能从电磁超声的脉冲激励系统中退耦。分析了所提新型电磁超声检测技术抑制电磁冲击的原理,并从理论上给出了该特殊RX线圈的设计方法。最后,通过实验表明该技术对电磁冲击抑制达到94.8%,从而验证了有效性。     

移动载体上电磁轴承-转子系统的基础激励振动主动抑制

安装在移动载体上的电磁轴承-转子系统往往会受到来自其承载基础的振动激励干扰。对单自由度支承模型和多自由度转子模型在基础激励条件下的动力学响应进行比较分析,认为可以将基础激励引起的电磁轴承-转子系统定转子之间的相对运动等效为一个由基础加速度决定的强迫振动。提出一种基于基础加速度信号作为参考信号的自适应滤波器的电磁轴承-刚性转子系统基础激励响应抑制方法,并分析该方法抑制各种类型振动的有效范围,所需滤波器的阶数,以及滤波器自适应收敛的最佳权值。在电磁轴承-转子系统试验平台上进行试验,结果表明提出的控制方法对稳定的基础激励造成的转子振动响应能有效抑制,强制定转子间隙保持稳定,避免碰撞。     

电磁辅助支承非线性系统的稳定性分析

对电磁执行器直接安装在主支承上的一种新型支承结构--电磁辅助支承系统的稳定性进行研究.首先分析一模拟的单自由度电磁辅助支承系统,建立非线性运动方程,采用相平面法进行分析;然后采用数值分析方法分析多自由度电磁辅助支承系统.分析结果表明, 在电磁执行器作用期间,转子系统处于一种局部稳定状态,其振动不能超过所允许的最大振动值.而该转子系统允许的最大振动值受静态励磁电流Ib的影响较大,受P控制参数的影响较小.     

电磁-碰撞复合阻尼振动系统建模与实验研究

提出了一种新型电磁-碰撞复合阻尼减振方法,通过理论推导,分别建立振动系统在碰撞阻尼和电磁-碰撞复合阻尼作用下的振动力学模型。通过搭建减振实验平台,分别测得相同初始位移激励下的自由振动、加碰撞阻尼的振动以及加电磁-碰撞复合阻尼的振动曲线,验证了理论计算的正确性。实验结果表明:与无碰撞振动相比较,振动系统能够在加碰撞阻尼和加电磁-碰撞复合阻尼两种条件下加快减小振动的振幅,其中加电磁-碰撞复合阻尼条件下振幅的衰减速度最快。实验结果验证了这种新型电磁-碰撞复合阻尼能够有效的提高衰减振动的效率。     

超精密机床的振动混合控制

研究了空气弹簧与作动吕相结合的主被动混合振动控制系统,空气弹簧起低通滤波作用,并支承机机床,主动隔振具有高能滤波特性,电磁作动器的控制电压取决于绝对位移、速度、加速度和相对位移、速度、加速度。电磁作动器的动态性能对振动传递率有明显的影响。实验表明,混合隔振系统对超精密机床的隔振效果明显优于空气弹簧系统。     

基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的研究

动平衡机在测量大质偏类工件时,由于不平衡量较大,振动信号往往会超出测量系统的线性范围而造成测量误差偏大。为了提高动平衡测量精度,提出了一种采用电磁力产生的同频振动抵消大部分初始振动,从而减小簧板振动量,保证系统线性度的动平衡测量方法。讨论了该方法的基本工作原理,建立了电磁力装置的磁路模型;采用有限元建模对电磁力的可控性进行了研究,并分析了气隙、温度等因素对电磁力的影响;最后介绍了测量控制系统和控制策略。动平衡测量实验表明,该测量方法能够有效地提高大不平衡量工件的动平衡测量精度。     

基于工程车辆减振系统的单向电磁作动器结构及控制律设计

阐述了单向电磁作动器的工作原理，结合交流电磁铁的简化模型与电磁机构的设计原理，设计出单向电磁作动器的结构。将振动主动控制应用到工程车辆座椅的减振系统中，建立减振系统的数学模型，将现代控制理论应用于控制器的控制律设计。以振动压路机为模型，应用Matlab软件对闭环系统进行了振动响应仿真，结果表明单向电磁作动器能够有效地减小工程车辆的振动响应。     

A rail vibration test and analysis method for the electromagnetic launching process

During the electromagnetic launching (EML) process, rail vibrations occur due to the electromagnetic force generated by an acute current. These vibrations result in a reduced launch velocity and decreased launch efficiency. To measure the vibration amplitude of a rail accurately and to analyze the internal relationships between current strength, rail material and vibrations, a small transient vibration in a strong electromagnetic field was studied in this paper. Related experiments were also performed on the test system. Fiber-optic displacement sensors were used to collect vibration data at key locations along the rail. Using virtual instrument technology, a software platform was designed that displayed the vibration waveform and analyzed the time, frequency domain and other parameters. We collected data on the vibration response and the modal parameters of the rail and determined the natural frequencies of the electromagnetic launch system by performing a modal analysis of its vibrations and dynamic responses that combined experimental and theoretical methods. Methods of optimizing the structure’s vibration and dynamic response and of assessing the damage to it could be studied further on the basis of the results described in this paper.     

多输入多输出冲击振动试验研究

基于多输入多输出线性系统控制理论,提出了通过时频转换求取多个振动台输入的方法,并用MATLAB对算法进行了数值仿真.在悬臂梁上进行双振动台冲击振动模拟试验,用LabVIEW编写控制软件驱动PXI总线仪器实现输入信号的发生及响应信号的采集、分析与处理.试验结果表明.被控两点的输出加速度信号满足了预定要求,从而验证了本文方法在工程应用中的有效性.     

基于振动信号响应的磁流变减振器模式推理控制及实验研究

基于磁流变减振器的振动响应信号,将模式推理控制方法应用于汽车磁流变减振器的控制。实验表明,模式推理控制器能根据振动信号识别减振器的复原行程和压缩形程,并实施不同的控制算法,实现了双程智能控制,控制效果明显。     

弹性系统的激励和响应研究（7）

从部分无阻尼多自由度线性系统在一些典型的冲击激励下的响应函数表达式中分析总结出部分响应振幅最大值的变化范围与变化特点。     

液压限位隔离系统的抗冲击性能研究

在舰载隔离系统中安装限位器可有效限制设备的最大相对位移,但传统橡胶限位器易对系统产生严重的二次冲击。首先,建立了液压限位器的数学模型,并通过杜哈梅积分法对隔离系统的冲击响应特性进行了仿真分析;然后,设计了带液压限位器的隔离系统试验装置并进行了冲击测试试验,比较了不同限位器参数对抗冲击效果的影响;最后,对比分析了液压限位与橡胶限位隔离系统的冲击响应特性,与无限位的隔离系统相比,液压限位可减小近60%的最大相对位移响应,存在一个最佳节流孔孔径,可使系统获得最佳隔振效果。研究结果表明：与传统橡胶限位隔离系统相比,在相对位移响应近似相等的条件下,加速度响应可降低44.5%,大幅提高舰载设备的抗冲击性能。     

On impact forming by an electromagnetic mechanism

Principles of forming the shock load on electromagnetic vibration tables for an accelerated reliability test, namely, the formation of the leading and trailing edges of impact action are represented. Theoretical justifications of these statements are given.     

空间光学载荷探测器组件抗冲击隔振设计

针对广角极光成像仪整机Z向冲击试验后探测器损坏的问题,提出在镜头组件与头部框架间设置隔振器的解决方法。首先,确定隔振方案为被动局部隔振;然后,从材料、刚度和安装方式等方面完成金属橡胶隔振器的设计。接着,运用有限元方法对结构进行模态分析和冲击载荷响应仿真分析。最后,对广角极光成像仪整机产品进行了力学实验,实验结果与仿真分析结果一致。实验结果显示:安装隔振器后,探测器位置测点的正弦振动加速度响应最大降低了26.2%,随机振动加速度响应最大降低了72%,冲击加速度响应最大降低了48%,说明该隔振器具有显著的减振效果。在实验完成后对产品进行检测,发现产品并无异常,说明结构设计满足要求。