曳引驱动电梯垂向时变振动特性研究

根据拉格朗日方程,建立了1:1曳引驱动电梯系统7自由度纵向振动动力学模型及微分方程.考虑钢丝绳时变刚度的影响,基于MATLAB/Simulink构建仿真模型,获得了电梯轿厢在上行阶段的振动响应,并分别研究了电梯轿厢在不同的运行速度、启制动加速度和载重量时的振动特性.结果表明,加速度对轿厢振动影响较大,加速度不变,运行速...     

基于滚动导靴-导轨接触模型的高速曳引电梯振动分析

高速曳引电梯采用滚动导靴作为稳定导向机构,但其橡胶靴衬的非线性率相关特征使其在滚轮不圆度偏差和导轨不平顺激励下会产生振动.根据Kalker三维Hertz滚动接触简化理论建立滚动导靴一导轨的三维滚动接触模型,推导了滚动导靴和导轨之间的法向、纵向和横向接触刚度系数,用于计算接触区内的法向赫兹力和切向蠕滑力.考虑滚动导靴的不圆度偏差和导轨廓形偏差,拟合出滚动导靴-导轨不平顺激励的数学模型,进而建立了高速曳引电梯系统动力学方程.采用Newmark方法对模型求解后,计算结果与某电梯实际运行时的振动信号进行时域和频域比较,仿真结果与实测结果吻合较好,表明所提出的高速曳引电梯系统动力学模型合理可行,可以很好地预测高速曳引电梯的振动响应.     

基于实验系统的电梯轿厢水平振动研究

针对导轨不平顺作用下曳引电梯轿厢的水平方向振动问题,对导轨在不同激振频率下电梯轿厢的动态特性进行了研究。设计了一套滚动导靴-导轨接触式电梯实验系统,该系统主要包含:电梯轿厢模型、滚动导靴装置以及激励系统;根据电梯系统零件繁多,轿厢、轿架结构件非标准化的情况,以及电梯固有频率经验值、相似性原理,建立了水平电梯振动分析实验平台,保证了实验系统与理论分析的契合性;将Lab VIEW数据采集技术应用到导轨的受迫振动实验中,利用DH1301型激振器给予其中一侧导轨两种不同频率的正弦激励,进行了测试,并收集了轿厢3个不同位置的水平振动加速度实验数据,并对其进行了频谱分析。研究结果表明:在不同的正弦激励频率下,激振频率越接近系统固有频率值,质心处水平振动加速度响应幅值越大。     

高速电梯水平振动建模及动态响应分析

建立了电梯水平振动的多自由度模型，并导出力和位移在系统局部坐标系和整体坐标系之间的转换关系，由此得到电梯水平振动的系统微分方程。讨论了电梯导轨的扰动模型，并得出电梯在导轨正弦、三角、脉冲和阶跃扰动下电梯的加速度响应。仿真结果表明导轨的阶跃扰动会引起较大的水平振动。     

轨道不平顺影响下高速列车齿轮传动系统的振动特性分析

为了分析高速列车齿轮传动系统在轨道不平顺激励影响下的振动特性变化规律,利用动力学软件SIMPACK建立包含齿轮传动系统的整车动力学模型,分别在大、小齿轮内部布置测点,进行无轨道不平顺和有轨道不平顺工况下的动力学仿真实验,获得高速列车时速250 km/h时大、小齿轮的振动加速度。对大、小齿轮横向、纵向和垂向振动加速度幅值进行频域分析,并对比分析了齿轮传动系统在有、无轨道不平顺工况的振动幅值、频谱分布。结果表明,由于轨道不平顺激励的影响,高速列车齿轮传动系统的横向、纵向和垂向振动加强,振动加速度均增幅明显,其中,垂向振动加速度变化幅值最大。齿轮传动系统的振动频率主要集中在0~400 Hz,小齿轮和大齿轮横向振动受轨道不平顺的影响规律一致,但小齿轮受到纵向振动的影响略小于大齿轮,小齿轮受到垂向振动的影响略大于大齿轮。     

电梯轿厢的导轨激励响应分析

针对电梯轿厢水平振动的简化模型,推导出了不同自由度下的轿厢水平振动微分方程（组）,在假设导轨激励函数已知的情况下,利用MATLAB数值方法求解该振动微分方程（组）,得到了电梯轿厢的导轨激励响应曲线,仿真结果表明,在刚进入和离开导轨不平区时轿厢的加速度达到最大。     

高速织机经纱振动特性分析

针对经纱振动影响织机织造性能的问题,对高速织机织造过程中经纱的横向与纵向耦合振动进行了研究,建立了经纱横向和纵向振动的耦合动力学模型,通过采用弹性力学方法和非线性振动方法对经纱运动的波动过程进行了分析,针对织造过程中的经纱黏弹性本构关系,选用了Kelvin模型,根据牛顿定律建立了经纱横向与纵向的振动微分方程。并利用Galerkin方法离散运动方程,分离时间和空间变量,将复杂的偏微分方程转化为常微分方程,采用四阶龙格库塔方法和Matlab,仿真分析了经纱横向振动和纵向振动特性以及经纱参数对经纱振动的影响。研究结果表明:在经纱织造过程中,对于小振幅的经纱耦合振动,经纱纵向振动几乎不影响横向振动,通过改变相应的经纱参数能够有效地降低经纱振动频率,有效地防止了经纱断纱,为经纱有效振动控制提供了理论基础。     

高速电梯提升系统横向振动建模与参数影响分析

为研究高速电梯提升系统横向振动规律,应用Hamilton原理建立提升系统横向振动方程。以某电梯实际运行状态作为运动输入参数,求解获得轿厢和轿厢上方5 m处钢丝绳的横向振动响应曲线。改变曳引钢丝绳的提升质量、线密度和导靴的刚度系数等参数,获得不同参数下轿厢的横向振动响应。结果表明:电梯提升过程中,轿厢和轿厢上方5 m处钢丝绳的横向振动响应逐渐增加。同等条件下,减小单根钢丝绳的提升质量,增加钢丝绳的线密度,选取小刚度大阻尼的导靴,轿厢的横向振动响应较小。     

高速曳引电梯提升钢丝绳水平方向振动的分析与研究

在考虑张紧轮的预紧力和补偿绳的质量情况下,文中根据高速曳引电梯的结构特点以及工作原理建立其提升钢丝绳的水平方向振动模型,同时通过能量法与Hamilton原理得到高速曳引电梯提升钢丝绳的水平方向振动控制方程式。然后利用Galerkin法将其控制方程式离散化处理得到有限维度的常微分方程,最后使用Matlab软件对其常微分方程进行仿真,分析其单根提升钢丝绳的提升质量、分布阻尼、线密度、预紧力对其提升钢丝绳水平方向振动的影响。     

轴向载荷作用下细长柔性旋转梁横向振动响应分析

将水平井柔性钻柱简化为轴向载荷作用下的细长柔性梁,建立了考虑几何大变形的非线性动力学方程,并且利用多重尺度法得到了柔性梁横向振动的平均方程。因钻柱转速和轴向力是影响钻柱振动的两个主要参数,故用改变转速的方法来对平均方程进行非线性动力学响应分析,给出了一阶、二阶模态下钻柱随转速变化的分叉图和不同转速下的相图。分析结果表明,系统响应经历了从周期到混沌再到二倍周期的变化过程,振动幅值有跳变现象出现,在共振条件下,柔性旋转梁振动幅值是有限值,并非无穷大,当轴向力发生变化时,可以通过控制转速变化达到定性、定量地控制柔性钻柱横向振动的目的。     

粘弹性支承柔性转子的动力学分析

运用有限元方法,对一端带粘弹性支承、另一端弹性支承的柔性转子进行动力学分析。基于Timoshenko梁单元模型建立系统的有限元模型和运动方程,以考虑转子的柔性和轮盘的陀螺效应。对系统进行自由振动和受迫振动分析,计算转子在不同支承条件下的临界转速与不平衡响应等,探究粘弹性支承的弹性刚度、损耗因子对系统动力学特性的影响。结果表明,粘弹性支承的弹性刚度能显著影响系统的临界转速和不平衡响应。较大的损耗因子能降低不平衡响应,但降低的程度会受到弹性刚度的影响。     

电梯水平振动主动控制实验系统及仿真

介绍了电梯水平振动主动控制实验系统。导出了实验系统的振动微分方程和数学模型；在MATLAB／SIMULINK环境下仿真了实验系统的水平位移和加速度响应以及基于LQR最优控制的主动控制策略。仿真结果表明，该实验系统对电梯水平振动主动控制和其他方面的研究是可行的。     

电梯水平振动主动控制实验系统及仿真

介绍了电梯水平振动主动控制实验系统。导出了实验系统的振动微分方程和数学模型；在MATLAB／SIMULINK环境下仿真了实验系统的水平位移和加速度响应以及基于LQR最优控制的主动控制策略。仿真结果表明，该实验系统对电梯水平振动主动控制和其它方面的研究是可行的。     

皮带驱动机构的横扭耦合共振

应用拉格朗日方程,建立了受横向和纵向作用的皮带驱动机构的非线性微分方程。运用多尺度法得到扭转振动的一次近似解,运用数值方法研究了横向和纵向振动时系统的特性,分析扭转振动对横向和纵向振动的影响。     

电梯钢丝绳冲击工况下的摩擦传动行为研究

大型建筑电梯由于速度快、绳长大，轨道系统的偶然激励将严重影响提升安全和舒适性。现通过模拟仿真的方法研究了电梯系统在冲击工况下的振动与传动力学行为特性。结果表明，在电梯紧急制动工况下，钢丝绳的张力发生大幅跌落，横向振动幅值增大，摩擦力减弱，滑移速度增大，电梯曳引系统摩擦传动的稳定性下降。     

轴向运动带的横向与纵向非线性振动

研究轴向运动带的横向和纵向自由振动问题。利用Hamilton原理,建立轴向运动带横向和纵向自由振动的耦合动力学模型。基于Galerkin方法对轴向运动带系统模型的状态变量作离散,得到带有非线性项的常微分方程组。通过数值仿真,给出轴向运动带的横向振动与纵向振动比较,轴向运动速度对带的横向振动和纵向振动的影响,以及初张力对带的横向振动和纵向振动的影响。     

轴系推力轴承主动减振液压控制装置分析研究

介绍了能降低船舶推进轴系纵向振动的推力轴承主动减振液压控制装置,建立了推力轴承纵向振动及主动减振液压控制装置液压系统数学模型,利用MATLAB软件,对推进轴系所受螺旋桨的激励力、纵向振动位移及加速度进行了仿真分析。结果表明:主动减振液压控制装置能有效解决推进轴系的动态刚度与支承刚度之间的矛盾;且具有推进轴系纵向位移范围小、加速度响应幅值低以及减振降噪效果明显等特点,可为船舶推进轴系的研制提供技术支撑。     

高速电梯多自由度水平动态特性及其仿真的研究

电梯水平动态特性对高速运行的电梯有较大影响。文中通过对高速电梯轿厢水平振动的分析,将影响电梯水平振动的导轨不平顺度、导轨的弯曲与导靴自身缺陷等重要因素转化为导轨对导靴的接触力,同时考虑到导轨长度接头方向工作过程的激励力,建立了高速电梯轿厢多自由度水平振动模型。然后,再通过MATLAB仿真得到高速电梯轿厢水平振动的动力学模型曲线,与实际测得电梯轿厢水平振动曲线有较高的吻合度,由此证明该模型方法的可行性和实用性。     

电梯导靴摩擦特性的实验研究

在电梯系统的设计与制造中,电梯导靴被设计成与导轨紧密接触,并运行在其上.这种导靴与导轨间的表面接触呈现出强非线性滞回摩擦特性,并进而引起电梯轿厢的纵向和横向振动,严重影响电梯运行与乘坐舒适性.在设定的参数条件组合下,实验研究电梯导靴与导轨接触面间的滑动摩擦力及其特性,并呈现出丰富的摩擦特性,如摩擦滞回、预滑动/宏观滑动...     

高速硝酸四合一机组柔性底座启动特性仿真分析

为研究高速硝酸四合一机组启动过程转子不平衡力引起的激振力对机组柔性底座产生的振动响应,以新疆金圣十五万吨硝酸四合一机组柔性底座为研究对象,对其结构进行简化,应用达朗贝尔定理建立动力平衡方程,利用Matlab/Simulink软件对机组柔性底座启动特性进行模拟分析,得出机组柔性底座从启动至平稳运行过程的瞬态响应。结果表明整个过程柔性底座位移、速度和加速度峰值出现时间相邻但不出现在转速最高处;机组柔性底座竖向响应值略大于横向响应,且均收敛于安全值;系统机组转子扰力作用处响应峰值最大。