分数阶惯容悬架动态特性研究

采用分数阶微分理论描述液力式惯容器的力学特性,建立分数阶惯容悬架系统动力学模型。采用拉普拉斯变换方法研究分数阶惯容悬架系统在简谐激励下的动态响应,分析系统结构参数对悬架动态特性的影响规律,并结合数值解验证解析解的精确性。研究分数阶惯容悬架系统在随机路面激励下的动态特性,并与整数阶惯容悬架系统进行对比。结果表明相较整数阶惯容悬架系统,运用分数阶惯容悬架系统能进一步减小车身振动,提高系统动态特性。研究为将分数阶微分运用于惯容悬架系统提供理论指导。     

最小传递率隔振系统的优化设计

基于振动力传递率理论,通过实例建立隔振系统的模型,并应用有限元软件对模型进行优化设计,通过对隔振器参数的寻优,使传递至基础的力最小.采用该优化设计后,隔振效果的改进明显,这种优化设计方法对于复杂振动系统,特别是振动不对称的系统,具有参考价值,对工程实际有一定的指导意义.     

基于振动响应的隔振系统力传递率间接估算方法

工程中,常用振级落差和力传递率来表征隔振系统的隔振效果。振级落差可以由实验测得的隔振器上下端的振动响应,直接计算获取;相比之下,直接测量系统力在实际应用中存在诸多难点。为此,提出一种间接估算方法,以隔振器两端的振动响应作为输入,设备激励力及隔振器传递力,并通过有限元模型对该方法的正确性做出验证。相比于使用力传感器直接进行实验测试,该方法更为简洁,且能够对力传递率做出准确的估算,具有一定的工程实用价值。     

分数算子描述的两级粘弹性阻尼隔振系统的幅频特性分析

将分数导数理论运用到阻尼隔振系统，对分数导数算子描述的两级粘弹性阻尼隔振系统的幅频特性进行了理论分析，得到了分数导数算子描述的两级粘弹性阻尼隔振系统绝对传递率的表达式，对质量比、固有频率比、阻尼比等结构参数对隔振系统隔振效果的影响进行了讨论。     

一种拉伸式准零刚度隔振系统的设计和特性分析

针对低频隔振,采用正负刚度并联的原理构造一种拉伸式准零刚度隔振器。通过静力学分析,确定系统在平衡位置实现准零刚度的参数条件;采用谐波平衡法求解系统在简谐力作用下的幅频响应和多稳态区域;利用马蒂厄方程进行稳定性判别,并与数值结果进行对比;利用胞映射验证多态共存,分析系统参数对幅频响应和力传递率的影响。研究表明,在满足准零刚度条件下,准零刚度隔振系统起始隔振频率比为0.73左右,相对于线性系统,起始隔振频率比降低50%左右,隔振性能更好,实现了低频隔振。     

动力总成悬置系统隔振优化与工程应用

针对某车辆在怠速工况下动力总成晃动较大的现象,利用ADAMS建立悬置系统仿真模型,并结合实验测试数据,验证模型的正确性。以悬置刚度参数为设计变量,以固有频率合理分配为约束,以悬置系统能量解耦和隔振传递率最小为目标,对动力总成悬置系统进行分析优化。整改后,对整车进行试验测试,结果表明,悬置系统隔振性能明显提高。     

内燃动车动力总成隔振性能分析

大功率柴油机产生的宽频带振动,双层隔振系统具有良好的高频隔振能力,已在船舶等领域得到了应用。但在中、高速柴油机的内燃机车等领域,国内对于双层隔振系统的应用研究很少。结合国内首次研制的某型内燃动车动力总成系统,对双层隔振系统的隔振性能进行了仿真和实验研究。首先采用理论计算和实验识别结合的方法确定了作用在柴油发电机组上的激振力（矩）特性;然后建立了双层隔振系统多体动力学模型,通过仿真计算,求得了理论力传递率;最后进行了双层隔振系统力传递率测试,获得了双层隔振系统实际力传递率,其力传递率明显低于单层隔振系统。对于双层隔振系统设计和工程应用有一定的参考。     

非线性迟滞阻尼对隔振系统力传递特性影响

为提高系统隔振性能,研究摩擦阻尼在几何非线性条件下产生的迟滞阻尼(结构阻尼)对力传递特性影响。区别于传统单自由度隔振系统,采用含基础质量影响的两自由度无约束隔振系统模型进行阻尼力特性研究。用平均法求解运动方程,获得系统频率-响应幅值方程,以此导出系统力传递率及力位移传递率表达式。理论结果表明,质量、阻尼与激励频率为影响传递率主要因素。与粘滞阻尼相比,迟滞阻尼隔振效果更好,不仅能降低共振区响应,亦能改善高频区隔振性能。对运动方程进行扫频激励下数值仿真,获得力传递特性数值解。结果显示仿真结果与理论结果吻合良好,几何非线性阻尼隔振系统具有良好隔振性能。     

分数阶Kelvin模型描述的单质点基础隔振体系动力特性分析

利用分数导数的性质和粘弹性理论得到分数阶Kelvin模型描述的单自由度基础隔震体系的隔震结构加速度响应衰减比和位移响应放大比,并研究分数导数的阶数、阻尼比和频率比对隔震结构位移响应放大比的影响,研究表明:分数导数的阶数和阻尼比对隔震结构位移响应放大比的影响较大,阻尼比对分数导数Kelvin模型和经典粘弹性模型描述的隔震结构位移响应放大比的影响规律存在不同,且分数导数模型的应用范围较广。     

柔性基础双层隔振系统隔振效果评价的研究

在考虑基础柔性的情况下,用由机械阻抗给出的评价参数来评价双层隔振系统的隔振效果无法直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。本文建立柔性基础双层隔振系统力学模型,从力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率五种隔振效果评价参数的定义推导并给出了它们的物理参数表达式,这些表达式可以直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。并以一个双层隔振系统的实例,分别就基础刚度取值对力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率随激振频率变化的规律的影响,得出结论：对于柔性基础双层隔振系统,五种隔振效果评价参数对隔振效果的评价结果,受基础刚度的影响各有不相同,用力传递率评价的评价结果差异较小,用插入损失和插入功率流率评价的评价结果有一些差异,用振级落差和传递功率流率评价的评价结果差异较大。     

音圈电机驱动的双层主动隔振系统设计与仿真

介绍采用音圈电机作为振动主动控制作动器的特点和工作原理,详细分析并建立音圈电机的数学模型,推导其传递函数。并针对双层隔振系统,采用理论建模的方法,建立双层隔振系统的数学模型。以位移传递率最小作为研究分析的目标,设计出一种宽频主动隔振系统,并用音圈电机作为驱动器,最后用Matlab/Simulink进行仿真,仿真结果显示该隔振系统在宽频带内具有良好的隔振性能,有效的提高隔振平台的精度。     

应用改进型摩擦模型的隔振吊架动力特性研究

(研究一种新型吊架的隔振特性。引入改进型Stribeck摩擦模型,该模型综合考虑正压力及相对速度对滑动摩擦力的影响,由此得到在宏观滑动条件下的摩擦力函数。根据改进的摩擦模型设计吊架结构,使用Runge-Kutta数值方法计算该吊架的自由响应、强迫响应及冲击响应。结果表明：该型吊架在余弦激励作用下,对高幅值（ 30 mm）低频段[ω=0.1 ωn→ωn]和低幅值（5 mm）高频段[ω=1.4 ωn→6 ωn]这两种的工作状态均有良好的隔振能力。表明该系统也具备了一定的抗冲击能力。     

含弹性与阻尼约束的隔振系统动力学设计

从非线性动力学角度提出一种含弹性和阻尼约束隔振系统的设计方法。该方法先设计满足工作频带内传递率的小阻尼线性隔振系统，再基于对主共振的奇异性理论分析设计约束刚度、约束阻尼和间隙，最后运用周期解延续、插值胞映射等数值方法检验设计的可靠性及各种裕度指标。因靠约束阻尼抑制共振传递率，故工作频带内的传递率可设计得很低。     

星载制冷机隔振装置的设计与实验研究

制冷机广泛应用于空间红外遥感探测器中,其主要运动部件压缩机在工作过程中产生的微振动,是影响探测器正常工作的主要振源之一.基于松弛型阻尼器,设计制冷机多自由度隔振装置.对隔振装置的隔振性能进行仿真分析,同时,搭建隔振装置实验平台,完成隔振性能的实验研究.结果表明,设计的隔振装置在制冷机工频处的隔振效率达到94％以上,可以...     

汽车双层隔振系统的随机振动隔离及参数优化

以1/4车体的垂向振动作为研究对象，建立汽车双层隔振系统的垂向振动模型，导出在白噪声输入情况下系统随机响应方差及最优阻尼比的解析式。分析隔振系统动力参数对响应方差的影响，应用MATLAB软件对双层隔振系统的隔振效果进行比较，优化得出系统的最优阻尼比等参数。     

超低频非线性隔振系统的研究

通过分析正负刚度并联隔振机理,提出了一种新型超低频被动隔振系统。该系统采用负刚度机构与正刚度弹簧并联,具有高的支撑刚度和极低的运动刚度,且系统刚度呈现非线性,解决了传统被动隔振系统存在的超低频隔振难题。通过对该系统力学特性进行分析,给出了系统刚度表达式及在平衡位置处的零刚度条件,为新型超低频非线性隔振器的设计提供了理论指导。     

双层隔振系统模糊振动主动控制技术

采用模糊控制理论对双层隔振系统进行主动控制仿真。这种策略无需考虑一般自适应前馈控制所引起的次级振源对控制器输入的反馈问题(耦合通道的影响)及次级振源到误差评价传感器之间的传递函数(误差通道)对控制过程的影响,控制系统简单易行。研究结果表明,所采用的模糊控制策略对于周期和随机振动信号均有很好的控制效果。     

柔性基础混合隔振系统建模与控制

实际的混合隔振系统一般由刚体振源、弹性安装基础以及连接它们的隔振器、作动器构成,是一个复杂的具有刚柔耦合特性的无限维分布参数系统。为了兼顾系统建模的准确性和控制器设计的方便性,采用子结构模态综合法对柔性基础混合隔振系统进行建模,并与ANSYS建立的有限元模型进行对比,在验证模型有效性的基础上,基于修正的独立模态控制算法对混合隔振系统进行控制设计和仿真分析,结果表明设计的混合隔振系统能够有效地减小基础的振动响应,且隔振效果优于被动隔振系统。     

双层隔振系统的主动最优控制

考虑力传递率和作动器输出力的大小,应用最优控制理论对双层隔振系统进行主动控制算法设计,确定系统加权矩阵同反馈矩阵之间的关系。求出基座受力与作动器输出力同外界激励力之间的传递函数,通过分析传递函数的幅值特性,得到加权函数中各元素对系统特性的影响,从而指导加权函数的选取以实现综合考虑多个性能目标的控制器最优化设计方法。     

具有非线性刚度动力吸振器的隔振系统半主动控制

研究带有非线性刚度吸振器的隔振系统振动稳态响应的半主动控制。动力吸振器和隔振系统（主系统）的刚度均为Duffing类型的非线性刚度。对吸振器的阻尼采用了两种半主动控制策略以减少主系统的振动，并讨论了吸振器刚度的非线性程度，吸振器质量与主系统质量之比及主系统刚度的非线性程度对主系统稳态响应的影响。数值分析结果表明，采用适当的系统参数和控制策略可以有效地改善主系统的稳态响应。