任意弹性支承刚体和挠性体系统自由振动

本文求得了固结于由任意个弹性支承的具有任意质量大小和分布刚体上的弹性梁的固有振动的频率方程和振型函数的精确析式，由此可很方便地看出，支承条件和刚体质量的大小与分布对系统固有频率的影响，这对机器人，兵器，航空，航天和机器工程中大量的类似课题的研究，都具有重要意义。     

基于振动传递率和能量解耦的悬置系统优化

建立汽车动力总成悬置系统六自由度动力学模型,并以能量解耦率最大和各悬置点的振动传递率最小为目标对某轿车动力总成悬置的刚度参数进行优化设计．优化结果表明,总成各方向的振动解耦程度都得到了极大提高,固有频率分配更趋合理,共振频带宽度减小了15％,各悬置点的振动传递率平均减小了10％,改善了动力总成系统的NVH性能,取得了明显效果．     

弹性支承梁损伤识别的二步方法

采用边界为弹簧－集中质量梁模型,考虑梁振动时边界条件对频率与振型的影响。利用摄动原理,推导了由边界为弹簧－集中质量模态求等效的一端固支一端铰支简支梁振动模态的公式,进而采用广义逆方法识别一端固支－端铰支梁的损伤。以实例证明这种模态还原法与广义逆方法联合使用的二步损伤识别方法的准确性与实用性。     

轴承摩擦力作用下弹性支承轴系自激振动特性研究EI北大核心CSCD

以重力式水洞中的弹性支承轴系为研究对象,研究其在水润滑橡胶轴承摩擦力作用下的自激振动特性及其机理。实验结果表明,系统于某一确定转速产生自激振动,并随转速下降维持不变直到一个较低转速由于驱动力不足而消失,各个转速下的自激振动均表现为转速调制下的单阶模态失稳。为了研究自激振动机理,建立了弹性支承轴系动力学模型。在建模时,将轴系分为弹性支承和转轴两个子结构,分别获取固有振动频率和模态振型,建立在轴承界面摩擦力作用下的支承-转轴耦合动力学模型,并采用模态叠加法对模型进行降阶处理。采用四阶Runge-Kutta方法求解动力学方程,分析主要物理参数对系统的影响。分析结果表明,失稳模态为支承的小阻尼扭转振动模态,支承振动与轴承摩擦耦合作用是系统失稳的主要原因。     

风力发电机弹性支承有限元分析

橡胶材料的非线性力学特性直接影响到风力发电机弹性支承的减振性能。通过橡胶拉伸和压缩实验获得应力-应变数据,借助有限元软件对数据进行拟合,得到橡胶材料恰当的本构模型。依据弹性支承的实际使用工况,选用合理的橡胶材料模型参数,采用整体、四分之一截面和轴对称的三种模型进行计算结果的对比分析。并针对用四分之一模型分析风力发电机弹性支承的非线性垂向、横向刚度和固有频率等特性,通过试验;验证了有限元模型和计算方法的有效性。     

弹性支承曲线梁在移动荷载作用下动力响应研究

为探究弹性类支座对桥梁结构振动机理的影响及进一步发展曲线梁的车致振动理论,提出一种将弹性支承曲线梁振动形式考虑为弯曲变形和刚体位移组合的方法,建立简化计算模型,利用Garlekin 法和积分变换法推导移动荷载作用下弹性支承曲线梁的动力响应解析解,并验证本文方法的正确性。通过数值算例分析弹性支承曲线梁在移动荷载作用下的振动机理,以及支座刚度、曲率半径等相关参数对弹性支承曲线梁动力响应的影响规律。研究表明：曲线梁的支座约束情况发生变化会对桥梁结构的动力特性和动力响应造成差异明显的非线性影响,其支座竖向刚度越小,桥梁动力响应越大,不可直接将其简化为刚性支承梁;小半径弹性支承曲线梁与直线梁相比,其曲率半径对桥梁动力响应的放大效应十分显著,同样不可忽略。     

基于Matlab的动力总成悬置系统解耦优化

以某车型怠速运转时方向盘剧烈抖动为背景,测量动力总成和悬置参数,建立了动力总成悬置系统的6自由度数学模型,通过解耦计算,发现各个方向耦合比较严重,需要进行系统优化设计;应用撞击中心理论,对前后悬置位置进行调整,然后以悬置系统的刚度、悬置倾斜角度为约束变量,使用Matlab的多目标优化函数fgoalattain,以6个方向的耦合最小为目标函数进行优化设计,结果表明此方法能够在一定的约束范围内较好的实现各个方向的解耦,具有较高的实用价值。     

考虑车架作用的动力总成刚体模态识别

对某型卡车车架和动力总成系统进行动力学求解,分别得到了动力总成系统在车架为固定刚体和运动刚体两种条件下的模态频率,同时对卡车进行模态测试分析,并与两种情况的理论计算结果进行对比分析,发现考虑车架为运动刚体计算得到的模态频率更接近试验值。为悬置系统的准确优化设计提供了参考。     

斜支承弹簧包装系统非线性振动特性分析

以斜支承弹簧系统为研究对象,建立了系统几何非线性振动方程,利用龙格-库塔法对系统振动特性进行数值分析。研究表明,随弹簧支承角的减小,系统的自振频率及加速度峰值减小;随振幅的增加,系统的自振频率下降。与垂直支承线性系统比较,斜支承系统的几何非线性具有良好的减振缓冲性能。     

任意跨弹性支承直梁横向自振的一个新解法

本文给出了任意跨弹性支承(包括扭转弹性支承)直梁横向自由振动的一个新解析解法,将弹性支承反力看作是作用于梁上的未知外力,求得了直梁横向受迫振动响应的解析解,由边界条件确定待定的积分常数,利用支承处支承反力与梁位移间的线性关系导出频率方程,频率方程是以阶数等于弹性支承个数的行列式表示的,振型函数则以统一的解析式表示,刚性支承是本文特例。本文具体导出了几种常见边界条件下的频率方程,最后给出了一个算例。     

基于极大熵法的两级隔振系统的优化设计

本文研究了两级隔振系统的参数优化设计，利用极大熵方法处理不可微优化问题；实例计算表明，该方法具有比较好的效果。本文对从事隔振设计的研究人员有一定的指导意义。     

船舶主机气囊隔振系统动态特性分析

提出了将气囊隔振器应用于船舶主机隔振，介绍了该隔振装置的特性，并进行了动力学分析。分析表明，气囊隔振系统能够大幅度减小主机激振力向船体基座的传递。在其他条件不变时，系统具有定常频率特性，各气囊压力的分布对系统固有频率、力传递特性没有影响，而对主机输出端的位移有一定影响，应该通过优化设计使联轴节的振动最小。     

动力总成悬置系统影响车内噪声的试验研究

以某乘用车加速工况车内噪声为研究对象,以悬置主动端支架模态频率和悬置动刚度为变量,系统性地试验研究了支架和悬置对车内噪声的影响规律。首先,设计并试制高、中、低三套模态频率不同的悬置支架并装车对比试验,结果表明,车内噪声水平主要由低频段噪声分量决定,中频段次之,高频段噪声分量的贡献可忽略;支架对车内噪声的影响在于其共振诱发的中频段噪声,一阶模态大于700 Hz的高频支架方案可有效降低中频段噪声。其次,液压悬置充、放液对比试验表明,悬置刚度主要影响低频段噪声,因而也决定着车内噪声水平。在此基础上,综合采用高频支架和倒置液压悬置的组合方案,有效改善了低频段和中频段车内噪声,进一步验证了前述结论。     

大型刚体惯性参数识别的三线扭摆系统实验方法改进研究

精确获取汽车动力总成刚体惯性参数是发动机悬置系统设计的重要前提之一。利用三线扭摆法测量刚体单轴转动惯量精度较高的特点,基于表面固定点确定刚体方位的三点定位方法和测量6个~9个不同方位的多次测量原理,发展了一套适合于大型复杂刚体的惯性参数识别方法。关键技术有:(1)选取刚体表面三个定位点定义一个刚体随动坐标系以描述刚体方位;(2)通过测量刚体定位点至托盘表面参考点(定义一个整体坐标系)的距离,计算出定位点在整体坐标系下的坐标和两个坐标系之间的转换关系;(3)求出各组实验中在动坐标系下的刚体转轴方位和转动惯量;(4)运用最小二乘原理,求解多个转轴的最优交点得到动坐标系下的刚体质心坐标,求解由转动惯量转轴定理导出的线性方程组得到刚体惯性矩阵。实验方法中容易引起误差的环节较多,但是可以根据最小二乘原理进行逐级误差估计和控制。通过误差分析、长方体质量块实验验证和大量的汽车动力总成惯量参数识别实验,证明了该方法的实用性和可靠性。     

基于等效分析模型的发动机悬置系统优化设计

利用ANSYS有限元分析软件建立发动机悬置系统等效分析模型,将发动机动力总成悬置系统等效为一个惯性体和一个弹性体的复合体,各悬置元件简化为沿其3个弹性主轴方向的弹簧,并可准确体现动力总成的质量,转动惯量和激励力加载位置。利用ANSYS完成该模型的模态分析,并进行了能量解耦度和谐振频率的优化计算,结果表明,该等效建模方法是正确和可行的。该模型为在ANSYS中进行悬置系统模态分析优化和动力响应分析与隔振率优化提供了新的切实可行的简捷建模方式。     

汽车发动机悬置系统的严格解耦与优化设计研究

目前汽车发动机动力总成悬置系统设计的主要任务是选择悬置元件的刚度、位置和角度,使悬置系统自由振动模态频率避开发动机怠速激励力频率与车身自振频率,并尽量提高各模态振型的解耦程度,从而提高悬置系统隔振效果。悬置系统按预定频率严格解耦设计是使设计出的悬置系统模态频率完全等于按汽车设计频率规划预定的频率,并使各模态的振型严格解耦,即各向振动能量的解耦度等于1。该文从悬置系统的自由振动方程出发给出了对悬置系统按预定频率严格解耦设计的方程组,利用广义逆矩阵的理论讨论该方程组解的性质,并用广义逆矩阵的方法给出该方程组的求解方法,从而提供比当前的悬置系统模态优化设计更为简便高效的优化设计方法。相应的算例验证了该文提出的按预定频率严格解耦设计方程和求解方法的正确性。     

复杂弹性耦合隔振系统建模及其优化设计

复杂弹性耦合隔振系统是在多层隔振系统中考虑中间筏体和基础的弹性而形成的一类隔振系统，提出了关于这类复杂隔振系统子结构建模的新方法，并用该方法建立了二维复杂弹性耦合隔振系统的动力学方程。并在此基础上进一步提出了一种新的基于小生境的自适应遗传优化算法，运用该算法对二维复杂弹性耦合隔振系统基于系统功率流传递的最优化设计。     

结构振动控制中的弹性波主动控制技术

本文概述了结构振动主动控制中模态控制方法的局限性,讨论了弹性波主动控制技术的发展过程,重点总结和评述了近年来弹性波主动控制技术的一些特点。     

弹性剪切连接组合梁的应力计算方法

在桥梁结构中组合梁的弹性计算是一项重要的内容,然而要精确计算组合梁在弹性剪切连接(即有滑移)时的应力,须用到微分方程的解析解,在简单荷载作用下的静定结构还可得到这些解析解,但当荷载形式较复杂或为超静定结构时,要得到解析解就很困难了.目前还没有即简便,精度又高的实用计算方法,在<钢结构规范>[1](GB50017-200...     

弹性支座对桥梁车致振动的隔振效果研究

为探讨列车高速通过桥梁时传递到桥墩的振动受弹性支座的影响,建立了12个自由度的弹簧-阻尼单元模拟支座,嵌入到车-线-桥耦合振动分析模型中。以高速铁路上典型的32 m混凝土双线简支梁桥为研究对象,采用包含支座单元的车-线-桥耦合振动分析程序进行仿真计算。结果表明：车辆的轮重减载率和竖向振动加速度受支座竖向刚度的影响很小;支座竖向刚度降低,桥梁响应中的静力成分逐渐增大,动力成分则先逐渐减小,再逐渐增大;采用弹性支座,墩顶全频域内的减振效果主要取决于优势频段20Hz~80Hz频率范围的振动衰减量;弹性支座隔振系统的自振频率为10Hz~20Hz,能够吸收中高频振动,放大自身频率范围振动,反映出弹性支座在中、高频段具有很好的隔振性能。