偏心激励下的非对称双层隔振系统的功率流特性研究

为了研究偏心激励下非对称双层隔振系统的功率流特性,建立了在偏心激励下,基座简化为梁的4自由度非对称双层隔振柔性系统的动力学模型。通过对其实例的数值分析和计算,得到了输出功率流的频率谱曲线,并通过研究不对称参数对功率流响应的影响,得出了对应不同位置的偏心激励应采用不同的不对称参数使系统传递的功率流最低的结论。     

双层隔振系统传递路径的传递度灵敏度分析

应用功率流理论和四端参数法分析了双层隔振系统传递路径的功率流,研究了振动系统随机传递路径的功率流分析方法。结合Kronecker代数、函数的二阶矩技术、摄动理论和概率统计方法,探讨了振动传递路径系统功率流传递度的算法,在频域内分析了双层隔振系统传递路径的功率流传递度及其参数的灵敏度。     

复杂激励下双层隔振系统的主动控制研究

采用子结构矩阵分析法，研究了复杂激励下双层隔振系统的功率流传递特性；采用输入到基础的功率流最小为目标的最优控制策略，对主动作动器安装在3种方式下的控制效果进行了分析对比。研究结果表明：复杂激励下双层隔振系统低频的耦合以刚体模态为特征，高频则显示基础动态特性；作动器3种安装方式下的主动控制都能取得较好的隔振效果，其中安装在机器与中间质量之间的隔振效果最好。     

基于功率流法双层隔振系统振动传递

针对双层隔振系统,划分子结构系统,建立子系统传递矩阵,采用平均振动能量作为目标函数,利用功率流法合成系统传递关系,实现被动隔振过程振动传递特性研究.在上层隔振器和中间质量之间加入作动器,通过二次型目标函数最优,实现主被动隔振过程振动传递特性研究.根据双层隔振系统实际参数进行数值仿真和试验研究,获取多传递通道系统振动分布,并实现系统振动传递特性研究.数值仿真和试验研究结果表明,系统主导模态、耦合和阻尼等耗散特征以及初级激扰力特征决定多振动通道振动能量的分布和传递特性.     

双层隔振系统理论建模与试验仿真研究

利用四端参数法建立了基于冰箱压缩机双层隔振系统的理论模型,得到了系统的力传递率规律,利用有限元法建立了双层隔振系统的仿真模型,通过模态分析及动态响应分析得到了系统的振型及力传递率。将双层隔振系统力传递率的理论结果及有限元仿真结果与试验结果进行了比较分析,结果表明,理论模型得到的共振频率与仿真结果吻合较好,力传递率结果与仿真结果总体趋势一致,理论结果与仿真结果在0 Hz~150 Hz的低频段上与试验结果吻合较好,当频率高于150 Hz时,理论结果及仿真结果均与试验结果存在一定偏差。     

分布参数双层隔振系统建模及其振动传递特性

从振动能量传递观点及工程实际隔振设计的角度出发,建立了中间连续筏体和中间分散质量两类双层隔振系统的解析模型。考虑连续筏体、隔振器及安装基础的分布参数特性,基于导纳矩阵理论对两类双层隔振系统的动态特性传递方程进行了理论推导。以功率流为价值函数揭示了系统振动传递机理并阐述了实际双层隔振设计需遵循的一般规律。实例研究表明：力矩激励在隔振系统能量传输中扮演着重要角色,应尽量减少力矩扰动带来的能量注入;在能耗效率及安装空间允许条件下,适当放大中间质量可获得更佳的隔振效果;中间筏体的柔性、隔振器的分布参数特性以及安装基础的非刚性因素使得中高频隔振性能恶化,采用中间分散质量方案可有效避免筏体柔性模态影响,并能显著降低隔振器驻波同柔性筏体模态间的耦合交互引起的能量峰值。     

双层混合隔振系统的CMAC和PID复合控制研究

为了提高双层被动隔振系统隔离低频结构噪声的效果,采用混合隔振思想,将小脑模型神经网络（cerebellar model articulation controller,CMAC）理论与PID控制算法相结合,设计了双层混合隔振系统CMAC与PID复合控制器,仿真分析了双层混合隔振系统在不同低频正弦激励信号下的加速度和加速度功率谱。仿真结果表明,采用CMAC与PID复合控制的双层混合隔振系统的隔振效果要优于被动双层隔振系统的隔振效果。     

分布参数双层隔振系统建模及其振动传递特性

从振动能量传递观点及工程实际隔振设计的角度出发,建立了中间连续筏体和中间分散质量两类双层隔振系统的解析模型。考虑连续筏体、隔振器及安装基础的分布参数特性,基于导纳矩阵理论对两类双层隔振系统的动态特性传递方程进行了理论推导。以功率流为价值函数揭示了系统振动传递机理并阐述了实际双层隔振设计需遵循的一般规律。实例研究表明:力矩激励在隔振系统能量传输中扮演着重要角色,应尽量减少力矩扰动带来的能量注入;在能耗效率及安装空间允许条件下,适当放大中间质量可获得更佳的隔振效果;中间筏体的柔性、隔振器的分布参数特性以及安装基础的非刚性因素使得中高频隔振性能恶化,采用中间分散质量方案可有效避免筏体柔性模态影响,并能显著降低隔振器驻波同柔性筏体模态间的耦合交互引起的能量峰值。     

汽车双层隔振系统的简谐振动隔离及参数优化

对汽车双层隔振系统的简谐振动隔离进行了深入研究,建立了含Ruzicka隔振器的汽车双层隔振系统的垂向振动模型,推导出隔振系统的绝对传递率公式.分析隔振系统动力参数对传递率的影响,应用MATLAB软件对双层隔振系统进行参数优化,确定了系统的最优阻尼比.结果表明:含Ruzicka隔振器的双层隔振系统隔振效果优于简单双层隔振系统.     

基于功率流的车下有源设备隔振效果分析

高速列车车下悬挂设备振动对车辆运行的平稳性、安全性和舒适性有着重要影响,尤其是涉及乘客时,车下有源设备传递至车体的振动是乘客感到不舒适的最主要来源。因此,有必要探究车下有源设备的隔振效果,改善车辆的运行性能。运用功率流方法,通过导纳与阻抗矩阵的四端参数方程,计算车下设备通过隔振系统传递至车体的功率流和力传递率,研究了隔振系统各参数对系统功率流传递及隔振效果的影响。理论分析表明,隔振系统刚度决定着隔振效果,在实际设计中要严格把控这一参数。     

双层隔振系统模态匹配分析及其振动特性

针对出口内燃动车动力包的双层隔振问题,根据双层隔振系统的结构参数,建立双层隔振系统的有限元模型。对双层隔振系统进行了模态计算,掌握了系统的频率特性。根据柴油机组激振力的频率特性,定量对双层隔振系统进行模态匹配分析。对双层隔振系统进行谐响应计算,准确判断构架和机组是否发生共振,验证模特匹配的合理性。施加怠速工况下的各个激振力,对双层隔振系统进行了强迫振动计算,计算双层隔振系统的振动烈度和传递率。结果表明：双层隔振系统的隔振性能良好,能满足实际工程需求,研究结果可为实际工程提供参考。     

双层精密隔振平台的最优控制研究

将主动隔振技术应用到双层精密隔振系统中,设计双层主动隔振系统,建立其动力学方程和状态方程。根据精密制造和精密仪器的隔振需求,提出控制目标,建立系统的线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)最优控制模型,利用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,在不同激励下研究主被动系统隔振对象的加速度响应大小。仿真结果表明:双层主动隔振系统的隔振效果远远优于被动隔振系统。     

准零刚度扭转隔振器振动传递特性研究

针对一种应用连杆弹簧负刚度结构所设计的正负刚度并联扭转隔振器,通过分析其设计参数,得到了其在静平衡位置达到准零刚度的条件。针对所述系统,建立二自由度非线性动力学微分方程,应用谐波平衡法求解了准零刚度隔振器的振动响应。考虑激励幅值、系统阻尼和转动惯量等因素,从扭转振动力矩传递和扭转振动功率流传递两个角度分析了准零刚度隔振系统的非线性振动传递特性。结果表明,此隔振系统具有良好的低频隔振效果,且表现为振动传递的硬特性;从功率流角度的分析还表明,系统的瞬时传递功率流峰值与输入功率流和耗散功率流的变化趋势保持一致。在低于共振区域的低频区间内,隔振系统前后两端的转动惯量对系统振动具有较大影响。最后,对扭转隔振器的振动隔离特性进行了试验验证,试验结果表明,隔振器具有良好的低频振动隔离特性。     

浮筏隔振系统功率流的另一计算方法

推导了一种用来计算输入浮筏隔振系统功率流的新方法，以便对浮筏隔振系统的隔振性能进行评估。在理论推导的基础上，运用新方法进行仿真计算，得出了输入到浮筏各子系统的功率流，初步分析了影响浮筏系统隔振性能的主要因素。     

基于导纳功率流方法的动力吸振系统研究

建立了动力吸振器对单自由度隔振系统吸振的导纳功率流理论模型,以主振系在整个吸振频带消耗的净功率为控制目标,通过数值仿真对动力吸振器结构参数变化对单层隔振系统隔振效果的影响进行了研究。研究结果表明:动力吸振器的加入对隔振系统共振区的振动有显著抑制作用,在动力吸振器各结构参数中阻尼比、调谐比对隔振系统的影响最为明显。     

车辆动力装置变刚度隔振新方法

常规的车辆动力装置隔振系统无法兼顾低频隔振性能和高承载稳定性,迫切需要新方法、新技术实现两者统一。在分析不同行程区间刚度特性对隔振率和稳定性影响的基础上,提出了预压定刚度弹簧与变刚度弹簧并联的变刚度隔振新构型,阐述了依据隔振率和负载匹配定刚度及预压参数、依据稳定性优化变刚度参数的设计方法。新型隔振器不仅支承能力强,而且隔振频域宽,尤其是低频工作域的隔振效果显著提升。实车测试结果表明,在保证足够稳定性的提前下,额定工况下新型变刚度隔振系统的隔振率由原来的30.3%提高至83.5%。     

车轮磨耗下车下悬吊系统振动特性研究

为研究高速动车组车下悬吊系统在车轮磨耗下的振动特性演变规律,建立考虑车体弹性振动和车下悬吊设备的刚柔耦合动力学模型,分析一个镟轮周期内车轮磨耗对车体和车下悬吊设备振动响应的影响。研究结果表明:车轮磨耗主要影响车下悬吊系统的横向振动,对垂向振动影响较小;在前5万km运营里程下,车体和车下设备的振动特性基本保持不变,随着里程的增加,车体和悬吊设备的振动特性不断恶化,当运营里程达到19.1万km时,车体和悬吊设备的振动加速度幅值达到了新轮下的2倍;车辆运行速度不高于140 km/h时,车轮磨耗对车体和设备的振动影响甚微,随着速度的增加,车轮磨耗对车体和悬吊设备的影响逐渐增大;通过选取合理的横向悬吊刚度可以有效抑制车轮磨耗对悬吊系统的影响,其取值范围在0.7~1.5 MN/m内比较合适。     

PASSIVE-ACTIVE CONTROL OF A FLEXIBLE ISOLATI0N SYSTEM

Passive-active control of a flexible isolation system is investigated from the viewpoint ofpower flow. Dynamic transfer equations of the system are deduced based on a matrix method whichuses mobility or impedance representations of three substrictures: the source of vibration, the receiverand the mounting system which connects the source to the receiver The cancellation of axial inputforces to the receiver is considered as the active control strategy and its effects are discussed. Theresults of the study show that the strategy adopted herein can effectively reduce the power transmittedto the receiver.