垂直柔性梁固有频率的计算与测试

航天结构系统属于重量轻、尺寸大的柔性结构,加之运行条件复杂,因此研究这类结构的振动特性及其控制就成为发展航天事业的重要课题之一。本文研究了作为构成航天结构系统基本构件——柔性梁的固有频率的理论计算与实验测试,结果表明,考虑重力影响的计算值与测试值十分接近,从而证明,在计算垂直柔性梁的固有频率时,不可忽视重力的影响。     

单桩系统的振动特性分析

运用强德拉塞卡朗和文克尔弹簧地基理论及汤普森(Thompson)和普拉卡什(Prakash)的假说,分别建立了两种单桩系统弯曲振动特性的数学模型.结合模型实验研究,对均匀与非均匀两种砂土情况和桩底部的固定与“自由”两种结构情况,进行了动态特性计算,并对Thompson和Prakash假说下的弹簧刚度系数中n的取值进行了讨论.所得结果可供动态特性分析计算或设计的参考.     

激光追踪测量系统机械结构模态参数影响

为了避免激光追踪测量系统机械结构在工作状态与电机产生共振现象，保证激光追踪测量系统的测量精度，本文提出了一种分析激光追踪测量系统机械结构模态参数影响的方法。基于两自由度的激光追踪测量系统机械结构，根据有限元法的模态分析理论，分析了结构材料密度、弹性模量和不同材料对系统固有频率的影响。研究结果表明：系统的固有频率随着结构密度的增大而增大，随着结构刚度的增大而减小，不同材料的影响差异较大；采用粘贴的固定方式可以增加系统的稳定性，有效保障系统的测量精度。本文的研究为激光追踪测量机械结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报，以及结构动力特性的优化设计提供了依据。     

机械弹性车轮有限元计算与试验模态的相关性研究

为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行修正。基于内积相关度理论,对修正后的有限元计算模态和试验模态参数进行了相关性分析,根据两者的吻合程度,验证了有限元建模及修正分析方法的有效性;修正后的有限元模型精度得到提高,计算结果更加反映了车轮的结构特性,为机械弹性车轮结构动态优化设计研究提供了参考。     

直驱气浮平台工作模态的分析方法及实验验证

直驱气浮平台是集气浮支承、伺服驱动及机械结构为一体的精密运动系统,它具有较复杂的振动性能,一般通过模态分析得到机械结构的振动性能,但在工程应用中,我们更需要获得驱动作用下平台工作时的振动性能。为简单、快捷、准确地分析平台工作状态的振动性能,本文提出一种机电耦合的振动分析方法,即将驱动系统的伺服特性和气浮支承的气膜特性均等效成弹簧阻尼单元,建立机电耦合仿真模型,基于该模型分析得到平台工作状态下的振动模态。为验证该方法,采用LMS模态测试仪对平台进行模态测试,试验结果同仿真结果较一致,基于此方法分析计算得到的振动模态最大偏差为8.16%;模态实验表明所提出的机电耦合模态分析方法可以准确地分析平台工作状态的振动特性。     

TBM刀盘支撑筋结构设计及静动态特性分析

全断面岩石掘进机(TBM)刀盘支撑筋兼具溜碴与支撑的作用,设计了一种L形的刀盘支撑筋结构,建立了基于出碴性能的刀盘支撑筋结构理论计算模型。该模型根据具体复杂围岩边界条件和掘进控制参数来确定刀盘支撑筋的主要结构参数。以某型号TBM刀盘溜碴板处支撑筋设计问题为例,将改进的刀盘模型与传统刀盘结构进行对比,分析了刀盘的静、动态特性。结果表明:改进后的刀盘结构可以有效地降低刀盘盘面最大应力、变形和振动,改善振动特性,其中刀盘盘面总变形减小了3.23%,应力降低了3.5%,刀盘整体振动减小了12.35%。     

大型振动流化床干燥机动态特性及动强度分析

应用振动理论,模态分析理论,机械强度理论及振动测试与分析技术对干燥机进行了计算模态分析,动态特性分析及动强度分析．并对干燥机的箱体进行了动态试验．通过计算和试验,找出了干燥机破坏的主要原因,并提出了结构修改的科学依据．     

结构振动的模糊可靠性分析

利用随机有限元理论建立结构振动的概率有限元计算公式系统，得出结构固有频率的均值及其方差；根据模糊集合理论的基本原理，在结构振动的可靠性分析中引入共振失效的模糊定义，指出共振准则具有模糊性．在此基础上。提出共振区模糊子集的隶属函数的确定原则，给出了具体的确定方法．根据模糊事件发生概率的定义,导出了结构振动的模糊可靠性的计算公式。考虑到结构具有多阶固有频率，在进行结构振动可靠性分析时,结构应为串联系统，从而解决了结构动态问题的模糊可靠性问题．通过结构振动模糊可靠度的计算实例，验证了该法的有效性和可行性，并指出常规可靠性计算由于不考虑共振区域的模糊性而使计算结果偏大．     

基于RBF神经网络的柔性机械臂位置控制

针对复杂的柔性机械臂位置控制问题,提出一种结合极点配置技术的自适应滑模控制方法。变结构滑模应用于柔性臂的刚性运动和弹性振动抑制的控制,极点配置用以设置滑模面的极点,以获得良好的动态响应特性。利用RBF网络自适应性学习系统不确定量的上界,神经网络的输出用于自适应修正控制律的切换增益。实例仿真结果表明,该控制方法能在对机械臂位置控制的同时有效地抑制柔性臂的弹性振动,对不确定参数具有鲁棒性。     

汽轮机转子系统热不平衡响应的数值研究

由于热量分布不均衡,转子系统在启动或运行过程中会产生热弯曲并引起较大的热振动,影响转子系统的安全运行。利用有限元法对多自由度的某转子-轴承系统的稳态和瞬态启动过程的热不平衡响应进行了分析,研究了该转子-轴承系统的热振动特性,讨论了温度分布和启动加速度对转子系统振动特性的影响。计算结果为降低旋转机械系统运行过程中的热振动问题提供了一定的理论参考。     

屏蔽泵振动噪声测试及分析

对设计制造的屏蔽泵额定工况下的振动噪声特性进行了测试,对测试数据进行处理,获得了烈度、加速度级、声压级频谱。通过对各个频谱图进行分析研究,并结合泵组的额定工作转速、叶轮的结构参数等分析了屏蔽泵产生振动噪声的主要原因。在此基础上确定了屏蔽泵的优化设计方案,事实证明改进后的泵的振动噪声性能得到了明显的改善。其研究结果对改善屏蔽泵振动与噪声现状,提高其整体动力学特性具有重要的理论与实际意义。     

基于PXI总线的动平衡测试系统

针对目前大型旋转机械的振动测试、分析和动平衡计算、动平衡操作都是由独立的动平衡仪来完成，一般动平衡仪都存在存储空间小、功能可扩充性不好、不能直观地显示出配重位置等问题，基于PXI总线规范，依据动平衡测试理论和生产实际采用的测试方法与经验，组建了动平衡测试系统，确定了动平衡测试系统采用的测试和平衡方法，并应用LabVIEW编制了系统的工作软件，实现动平衡的自动测试．实验表明，经过此动平衡系统的测试和配重处理使振动强度达到ISO 3945规范所规定的10μm以下优良标准的要求．     

液压机械无级变速系统理论特性分析──液压机械无级变速理论与实验研究之二

依据文献［１］中给出的液压机械无级变速系统（ＨＭＣＶ）的结构布置方案和动力传递方案，系统讨论了ＨＭＣＶＴ结构参数和特性参数的确定问题，分析并总结了ＨＭＣＶＴ理论工作特性。为设计与分析液压机械无级变速系统提供了理论依据。     

印刷机结构振动的有限元分析

为了解决高速印刷机的振动和噪声问题,采用有限元方法,对复杂的印刷机结构进行了模态分析,从避免共振的角度,完成了该印刷机结构的改进设计,讨论了有限元计算中单元的选择、零件结合面的处理以及机器模型的建立方法．该方法可以应用于各种机械结构的减振降噪设计．     

一种用于浮筏功率流计算的新方法

针对振动控制中传递功率流的复杂矩阵运算,推导了一种用于复杂隔振系统功率流计算的新方法.本方法算法简捷,各子系统的动态传递方程采用了统一的形式,具有递推性和延拓性,适用于复杂多层耦合振动系统的动态特性分析.实例计算结果表明,该方法能够预测各子系统联接界面或耦合点的功率流,清晰地描述不同频段下各界面能量传递及衰减特性,有利于分析复杂多层隔振系统的功率流传递特性.     

主动隔振系统的并行设计方法研究

针对传统的串行设计方法很难使主动隔振系统性能达到全局最优这一问题,提出了一种基于线性矩阵不等式(LM I)的主动隔振系统机械结构参数及其控制器的并行设计方法.该方法将主动隔振系统机械结构及控制器的设计结合起来,从提高系统隔振效果出发,得到了系统机械结构参数和控制器的最优设计准则.给出了一个运用此方法进行超精密隔振平台并行设计的实例,理论分析和仿真计算结果表明,并行设计的主动隔振系统较传统串行设计的系统能够明显降低隔振对象的振动位移,从而有效提高系统的隔振效果.     

基于灵敏度Lanczos迭代法的摩托车曲轴箱模态分析

探讨了灵敏度Lanczos迭代法求解复杂机械结构振动模态的分析方法，指出了影响计算精度的主要原因，采用灵敏度Lanczos迭代法建立了曲轴箱的有限元动力学模型，研究了镁铝合金曲轴箱材料替代的固有特性，并用此方法求解了摩托车曲轴箱的振动模态，为摩托车曲轴箱结构动态特性求解方法提供了理论依据．     

非惯性坐标系下柔性梁的动力学分析与压缩建模

文章针对大范围运动已知的空间柔性梁结构建立其动力学方程.通过研究与分析,提出了文中精确模型,各项矩阵较原有一次耦合模型新增了2类耦合项:即变形耦合项和基点速度和角速度耦合项.通过仿真计算,比较其动力学特性与零次、一次耦合模型的差异,确定各种耦合项的作用,并进行了定性分析.最后研究了复杂系统的压缩建模问题,为工程实际和今后的研究奠定了理论基础.     

非均质系统中主导振动子系统的阻尼辨识法

复合材料以其优越的性能在船舶制造领域应用愈加广泛,钢-复合材料非均质组合系统作为典型的工程结构形式,有着异于单一均质系统的动力学特性.由于实际结构一般较为复杂,试验测试时难以直接确定组合系统中各阶主要参与振动或噪声辐射的子系统组成.为了直观快速地获取复合结构主导参与振动的子系统,从非均质组合系统的主从振动模式和阻尼耗散机理分析入手,结合统计能量分析原理中关于损耗因子的分类描述,对组合系统振动时所表征的阻尼规律进行分析.计算并对比了钢-复合材料组合系统各阶模态内损耗因子,以及分析了其主导振动子系统的能量占比.结果表明:排除声辐射和边界损耗影响后,非均质组合系统的内损耗因子在数值上接近于其主导振动子系统的材料损耗因子,并介于各子系统材料损耗因子极值之间.完成了某典型组合系统的模态识别,验证了运用损耗因子组成规律辨识主导振动子系统的可行性,弥补了试验测试中对复杂非均质组合结构在模态识别方面的不足.     

一种用于浮筏功率流计算的新方法

针对振动控制中传递功率流的复杂矩阵运算，推导了一种用于复杂隔振系统功率流计算的新方法．本方法算法简捷，各子系统的动态传递方程采用了统一的形式，具有递推性和延拓性，适用于复杂多层耦合振动系统的动态特性分析．实例计算结果表明，该方法能够预测各子系统联接界面或耦合点的功率流，清晰地描述不同频段下各界面能量传递及衰减特性，有利于分析复杂多层隔振系统的功率流传递特性.