高速工业平缝机动态特性的综合优化平衡

高速工业缝制设备的减振降噪设计是实现服装行业绿色生产的重要途径之一。文中将工业平缝机机头系统抽象为多自由度有阻尼强迫振动系统,对机构惯性载荷作用下系统的振动响应进行了综合优化平衡。选取惯性载荷加权和为目标函数,构件质量参数为优化变量,根据系统振动响应要求选择合适的载荷加权系数,以优化参数下的振动响应评价优化效果的优劣。对某型高速工业平缝机进行了机构运动学、动态静力学及整机振动性能优化,计算结果表明:优化后整机振动响应有了明显下降。     

基于遗传算法的挠性转子系统的参数识别

介绍了在外电磁激励力务件下的转子不平衡参数识别方程模型，并提出基于遗传算法的参数优化识别方法。并根据识别方程，把不平衡力和轴承特性参数作为输入量，测点处振动响应为输出量，以输出振动响应与实测振动响应的误差最小为优化目标，通过使用遗传算法来识别不平衡力和轴承特性参数。实现在线无试重动平衡。     

基于振动响应场的结构形状优化方法研究

建立了基于有限元网格的参数化形状优化模型,提出一种基于振动响应场的结构形状优化方法,以控制结构振动。该方法选取一组振动峰值处的振动响应场作为结构形状参数化模型的向量场,用一组向量场的线性组合定义修改区域的形状优化函数,以振动响应场的系数为设计变量,结合遗传算法优化结构形状以减小结构振动。研究了外部激励下的结构形状优化。数值算例表明该方法可以有效控制结构振动。     

一种平面机构动平衡方法在高速压力机设计中的应用

将一种基于振动响应的平面机构动平衡方法应用于高速压力机的设计中,通过激振载荷和振动分析,构造了系统的广义激振载荷矩阵和广义振动特征矩阵,建立了高速压力机主滑块质量与机身参考点加权振动响应之间的函数关系。将样机的配重振动试验与理论分析结果进行了对比,证明该方法在高速压力机动平衡设计中具有可行性,且相比于传统分析方法其分析误差得到了明显降低。     

滚动轴承振动与加工质量的灰色理论分析

运用灰色理论的广义关联度概念分析了滚动轴承的振动与加工质量各因素之间的关系.结果表明:宏观尺寸误差参数对轴承振动的影响比较大,宏观形状误差参数和微观形貌参数已达到比较高的质量水平,对轴承振动的影响比较小.而轴承的宏观尺寸参数及其公差在设计方法上存在一些问题,是影响轴承振动的主要因素.     

立式磨机减速器模态—振动联合优化分析

针对目前立式磨机传动系统模态优化和结构系统振动优化很难联合开展的现状,以立式磨机减速器齿轮箱结构系统尺寸参数和传动系统尺寸参数为设计变量,以减速器齿轮箱的固有频率避开系统特征频率和箱体振动最小为目标函数,箱体体积、箱体等效应力和综合位移为约束条件,以多目标优化理论为基础,将模态优化和振动优化进行加权处理,在ANSYS中构建了模态—振动联合优化有限元模型,采用先零阶后一阶的优化方法进行迭代求解。优化结果表明,优化后系统固有频率与特征频率的接近率为20.7%,同时振动水平减小了28.4%,联合优化的优化效果良好,研究工作可为多目标联合优化提供方法借鉴,同时对减振降噪实际工程应用也有重要的参考。     

悬臂梁智能结构主共振响应的最优化控制

应用最优化控制方法研究悬臂梁主共振响应的减振控制。由主共振振动定常解的稳定条件得到反馈控制增益的参数范围。以主共振有控制振动峰值与无控制振动峰值的比值为减振的衰减率,以该衰减率为目标函数,反馈控制增益参数范围为约束条件,利用最优化方法计算得到衰减率最小的速度反馈控制参数。计算发现速度反馈控制参数数值越大,衰减率越小,控制效果越好。以非线性振动系统的能量函数为目标函数,计算得到能量函数值最小的位移反馈控制参数,实现智能结构体主共振响应的控制器设计。由悬臂梁主共振振动实验实测数据计算出最优化控制参数,设计非线性主共振振动实验控制系统,进行减振控制实验研究。     

涡旋压缩机传动系统的动静态特性研究

针对涡旋压缩机传动系统的结构参数和转速影响噪声和轴承使用寿命的问题,开展了涡旋压缩机传动系统动静态特性的研究。通过建立变频涡旋压缩机传动系统有限元分析模型,以主副轴承的刚度、主轴转速、平衡铁的形状参数和布局位置为设计变量,选取了反映传动系统静态特性的最大静变形,反映动态特性的振动频率、典型位置点的振动幅值以及动平衡力响应为研究目标,采用最优超拉丁方算法开展了试验研究。研究结果表明:轴承1的刚度对传动系统的静态特性及一阶频率响应影响较大;轴承相对位置、平衡块的结构参数对传动系统的固有频率影响很小,平衡块的结构参数x11、x9、x10、x4对传动系统的动平衡响应影响较大;该研究结果可以为涡旋压缩机传动系统的优化提供理论依据。     

基于ADAMS的盘圆砂钢系统动平衡优化

针对SGJ-35盘圆砂钢机工作时的振动和噪声问题,通过振动测试获取振动参数,利用UG和ADAMS软件进行动力学分析,测量出各个偏心部件的质心位置,结合双平面动平衡法理论计算方法,以主轴轴承支反力最小化为目标,获得了平衡面上最优的偏重质量,提出了添加偏重的改进方案。使前后支撑轴承的支反力分别减小了84.6%和40%,有效地降低了系统的振动和噪声。     

高速压力机机构综合平衡优化设计

对高速多连杆压力机因机构不平衡而产生机身振动的问题进行研究,提出一套综合平衡优化设计方案.以平衡机构9个质量属性参数为设计变量,以机身三个自由度方向上的动响应幅值线性加权和最小为目标函数,利用遗传算法进行求解.以高速多杆实验压力机为计算实例,得到基于惯性力的传统平衡方案与基于动响应的综合平衡优化方案,对比两者振动响应改进效果,并设计正交试验,通过方差分析研究各优化变量对机身各方向目标响应影响规律.结果 表明,综合平衡优化设计较传统平衡方案可有效改善机身振动,且平衡滑块质量配置是影响平衡效果的最主要因素.     

全矢动平衡方法平衡精度的动力学研究

首先依据全矢谱理论,介绍了全矢动平衡方法的基本思想;然后从分析单圆盘转子模型的振动入手,得出转子水平和垂直方向不平衡响应与转子系统特征参数之间的关系;接着从不平衡灵敏度的角度,推导出了全矢动平衡方法与传统动平衡方法各自的不平衡灵敏度表达式,因为不平衡灵敏度高的转子平衡精度较高,通过比较全矢动平衡方法与传统单通道动平衡方法各自的不平衡灵敏度,证明了全矢动平衡方法具有较高的平衡精度,最后通过实验验证了文中理论分析的结论。     

提高刚性转子现场一次动平衡精度研究

针对现场动平衡系统一次平衡精度问题,给出极大振动计算模型及实验验证;改进平衡效率计算公式,提出初相点影响系数法并与水平振动、垂直振动、极大振动三种振动测量项的影响系数法进行实验比较;开发相应的转子现场动平衡软件模块,集成到“PMS2000设备预知维修与故障诊断系统”。实验结果表明,该极大振动计算模型可用于表征不平衡转子的振动水平;初相点影响系数法对试重角度不敏感,其一次平衡精度较理想。     

基于仿真的机构动平衡实验台振动研究

将机械动力学与有限元分析方法相结合,建立了机构动平衡实验台振动测量的仿真方法.通过将轴承座设为柔体,对比分析了平面四杆机构平衡前后的振动情况.通过仿真计算,有利于在设计阶段掌握机构的平衡程度,该方法对同类复杂机构的动平衡分析具有参考价值.     

超精密隔振平台的广义预测控制系统仿真分析

超精密隔振平台振动控制系统是一个带不确定干扰的非线性系统。结合广义预测控制原理提出了一种计算机数字控制方法，该方法克服了一般线性状态反馈控制系统所存在的由于模型非线性和干扰引起系统控制精度变差的缺点。所设计的控制系统能够有效地抑制空气弹簧固有的非线性、超磁致伸缩致动器的磁滞和环境振动干扰。仿真结果表明，该方法使系统具有较好的鲁棒性和控制精度。     

裂纹圆盘的动态分形特征及裂纹诊断识别

运用有限元方法对裂纹圆盘进行了动态分析，获得了其振型和位移响应；应用多重分形理论计算和分析了裂纹圆盘的振型、位移响应的广义维数和敏感维数，把广义分形维数、敏感维数作为裂纹圆盘故障的特征量，对裂纹圆盘的裂纹诊断与识别进行了定性及定量研究；针对裂纹圆盘的振型、位移响应的广义维数，提出在局部范围内，用局部线性法对圆盘裂纹长度进行定量识别，得到了定量识别裂纹长度的计算公式，通过实例计算考查了裂纹长度的计算精度。分析计算表明，用局部线性法对裂纹长度进行定量识别具有一定的实用性。     

高速主轴动平衡技术研究现状

针对高速主轴在运行过程中产生的振动对零件加工精度、表面质量等造成的破坏问题,对离线动平衡技术、在线动平衡技术及其在线动平衡装置的发展情况进行了研究与总结,对高速主轴在线动平衡装置的动平衡原理和在应用过程中存在的优点与不足进行了分析与归纳,对高速主轴在线动平衡技术及其动平衡装置的未来研究方向进行了展望。研究结果表明,广泛应用的混合式在线动平衡技术以及电机驱动式、喷液式和电磁驱动式3种最具代表性的在线动平衡装置是未来发展趋势;该技术重点是提高动平衡效率、快速响应能力、精度、适应性和耐用性;混合式在线动平衡技术及其高性能在线装置在高速主轴动态平衡方面具有广阔前景。     

NEW TYPE OF VIBRATION STRUCTURE OF VERTICAL DYNAMIC BALANCING MACHINE

A new type of vibration structure of vertical dynamic balancing machine is designed, which is based on the analysis for swing frame of a traditional vertical dynamic balancing machine. The static unbalance and couple unbalance can be separated effectively by using the new machine with the new swing frame. By building the dynamics model, the advantages of the new structure are discussed in detail. The modal and harmonic response are analyzed by using the ANSYS7.0. By comparing the finite element modal analysis with the experimental modal analysis, the natural frequencies and vibration modes are found out. There are many spring boards in the new swing frame. Their stiffness is different and assort with each other. Furthermore, there are three sensors on the measurement points. Therefore, the new dynamic balancing machine can measure the static unbalance and couple unbalance directly, and the influence between them is faint. The new structure has the function of belt-strain compensation to improve the measu     

基于最小二乘法的转子不平衡振动信号的提取

不平衡振动是旋转机械失效的重要原因,实现精确平衡必须从强噪声中提取出与主轴转速同频的不平衡量振动信号,因此,不平衡振动信号的准确提取是进行转子动平衡的前提。基于最小二乘法的原理,通过建立提取转子振动不平衡信号的数学模型,提出了一种准确提取转子不平衡振动信号的方法。基于该方法,并通过Matlab仿真分析,有效提取了转子振动不平衡信号。研究表明,基于最小二乘法的转子振动不平衡信号提取方法能够准确提取转子不平衡振动的幅值和相位信息,该方法可用于转子不平衡振动监测及动平衡等方面。     

基于动力学有限元模型的多跨转子轴系无试重整机动平衡研究*

针对多跨转子轴系现场动平衡需频繁启停机的问题,结合影响系数平衡法和模态振型平衡法特点,提出一种新的基于动力学有限元模型的轴系无试重整机动平衡法。综合转子动力学相关理论和有限元技术,通过仿真构建与轴系结构尺寸和运行参数相符的转子动力学有限元模型。采用柔性转子共振分离原理,分析轴系振型和不平衡振动阶次以确定各跨转子加重平衡平面数和位置,分别在各跨转子平衡位置处施加不平衡激励,获取轴系平衡转速下各振动测点处不平衡响应,计算出相应的加重影响系数,从而取代轴系现场动平衡中需要多次启停机试重测取过程。然后采用最小二乘法通过解平衡矢量方程组得到轴系所需的平衡配重。最后以模拟百万兆瓦超超临界汽轮机的四跨五支承柔性转子轴系试验台为例,应用该方法开展了2 700 r/min转速下轴系四个平面同时配重动平衡试验,单点降幅最高达53%,实现了无试重下柔性转子轴系整机动平衡,可有效减少因盲目试重次数,节省平衡费用和周期。     

基于离散广义S变换与双向二维主成分分析的内燃机故障诊断

针对内燃机气阀机构的故障诊断问题,提出一种将离散广义S变换和双向二维主成分分析（TD-2DPCA）相结合的诊断方法。该方法首先利用离散广义S变换将内燃机缸盖振动信号生成振动谱图像,然后利用TD-2DPCA对图像进行特征提取,有效减小特征系数矩阵的维数,最后,通过最近邻分类器进行分类识别。将该方法应用于内燃机气阀机构8种工况的诊断实例中,对比不同时频表征及特征提取方法的计算效率和识别精度,结果表明该方法可为内燃机故障诊断提供一条新途径。