电涡流传感器的脉冲激励与双参数检测

采用矩形脉冲作为激励信号,对电涡流传感器在位移检测过程中谐振频率及谐振阻尼的变化情况进行了研究分析.建立了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心芯片的检测系统,用于产生所需要的矩形脉冲激励信号以及对传感器响应信号的欠采样.利用8 mm直径的电涡流线圈,对0～10 mm范围内碳钢目标靶的位移响应特性进行了测量,借助短时傅里叶变换分析了响应信号中频率成分的分布情况,同时获得了谐振频率及谐振阻尼的测量值.验证了通过脉冲激励同时获取电涡流传感器双参数检测的可行性.为研制基于电涡流效应的位移传感器及无损探伤传感器提供了一种新思路.     

无谐振隔振原理的理论分析与应用研究

本文从振动的基本理论出发,在对传统的隔振传递率分析的基础上不同的激励时充分注意到隔振与共振的临界频率点处系统的运动特征,利用库仑阻尼与激振频率无关的特性,导出了系统在规定的振级下不出现谐振的传递计算分工,为电子设备所期望的“无谐振”振动隔离提供了理论依据,为使“无谐振”隔振原理有效地应用于工程实践,本文分析了和研究了系统固有频率对隔振效果的影响,提出了解决措施以及工程中的应用方法。     

基于风电网侧变流器虚拟阻尼控制策略的研究

由于风电变流器LCL滤波电路存在谐振问题,为提高风电变流器系统稳定性,目前无源阻尼技术和有源阻尼技术是实现滤波器谐振峰值抑制的有效方法,其中有源阻尼方案是近年来研究的热点。本文通过对LCL型风电并网变流器的入网电流闭环特性进行分析,提出一种基于LCL滤波器的电容电压反馈改进有源阻尼控制方法,在控制环节中构建滤波器增加闭环控制系统的阻尼抑制谐振的发生,提高系统稳定性,不增加额外硬件成本和系统损耗。通过搭建基于双馈感应发电机组网侧变流器仿真模型,对文中提出改进的控制策略进行验证,理论分析和仿真结果证明提出的虚拟阻尼控制策略具有有效性和可行性。     

空气阻尼对横向振动微谐振器的影响

在一维动力学模型的基础上,对横向振动微谐振器的振动性能进行了研究,并对计入空气阻尼和未计入空气阻尼两种情况进行了比较,在对空气阻尼的计算中,计入了稀薄气体效应.研究发现在低频驱动下,两种计算模型振动幅度非常接近,但是在驱动电压频率与横向振动微谐振器的固有频率接近时,两种模型振幅差别大大增加,振幅差增大的主要影响因素是空气阻尼的作用.同时发现空气阻尼对横向振动微谐振器的谐振频率影响很小.     

大跨越输电线路Beta阻尼线消振特性试验研究

准确掌握Beta阻尼线的消振特性是大跨越输电线路微风防振设计的关键问题。基于阻尼线微风振动特点,推导了Beta阻尼线谐振频率与其花边长度的计算公式,分析了阻尼线花边长度的合理取值范围,并结合IEEE输电导线振动测试指南,设计制作了大跨越输电线路Beta阻尼线的消振特性试验模型,研究了Beta阻尼线花边长度、数量以及花边弧垂对大跨越输电导线微风振动的影响规律。结果表明：Beta阻尼线花边长度与谐振频率、质量和材料抗弯刚度密切相关,花边长度不宜过长;阻尼线花边长度对输电导线的微风振动影响较大,花边长度不同,不同激振频率时的消振效果也不同,多花边组合的阻尼线相比于单花边阻尼线的防振频段更宽,防振效果更加;Beta阻尼线花边弧垂对输电导线微风振动影响较小。     

改善光电跟踪测量系统机械谐振频率方法探讨

本文阐述了光电跟踪测量系统机械谐振频率对系统动态特性的影响,导致机械谐振频率低下的影响因素,在设计阶段系统机械谐振频率的估算及改善的途径。     

三相LCL型光伏并网逆变器设计

逆变器是光伏发电实现并网的核心元件，其性能直接影响光伏并网发电的稳定性和电能质量。针对LCL型滤波器谐振尖峰，研究分析了6种无源阻尼方法。采用电容支路串电阻法抑制谐振尖峰，设计了基于并网电流反馈无源阻尼的三相LCL型光伏逆变器结构，并对各项参数进行了优化设计。最后，仿真验证了逆变器结构的有效性和参数设计的合理性，为创新港概念厂项目实施光伏发电提供了技术参考和指导。     

阻尼材料中气泡的存在对结构阻尼性能的影响

为了研究粘弹性阻尼结构的阻尼层中的气泡对结构阻尼性能的影响,制备了两种自由阻尼层结构,其中一个阻尼层中含有较多的气泡,而另一个则基本没有气泡。对两种结构进行试验模态分析,研究比较了两种结构的阻尼比,同时还比较了两结构对应点的加速度导纳曲线和相同激励下的线性谱曲线。研究结果表明,阻尼材料中气泡的存在将会降低结构的阻尼性能。     

聚合物基阻尼材料的研究现状与发展趋势

阐述了当前聚合物材料的阻尼机理和常用的阻尼改性方法,包括共混改性、共聚改性和填充改性,综述了几种新型聚合物基阻尼材料(互穿网络结构、导电压电型、有机杂化等阻尼材料)以及结构聚合物基阻尼材料的研究现状,指出了聚合物基阻尼材料的发展趋势--实现高性能化、结构-阻尼一体化、功能化和环保化.     

改进型LCL滤波器拓扑在有源滤波器中的应用

为了使并联有源滤波器谐波电流补偿性能、开关纹波衰减率、系统稳定性和功率损耗等方面性能得到系统的折中和优化,提出了一种改进型LCL滤波器拓扑,该结构充分利用了LCL滤波器的频率特性,在阻尼电阻两端引入开关纹波谐振分流支路,同时在阻尼电阻上串联一小电感,有效的减少了阻尼电阻的损耗而不改变系统的静态和动态性能。仿真结果证明了所提拓扑的正确性和可行性。     

一种单相LCL型并网逆变器新型谐波阻尼策略设计

在构建LCL型并网逆变器控制数学模型的基础上,针对LCL型并网逆变器出现的谐振尖峰问题,提出了有源阻尼控制策略,并对控制系统参数特性进行了设计,以及采用电网电压前馈补偿方法提高了系统控制性能。     

阻尼结构减振性能的测试及分析

车身壁板的振动和噪声影响车辆NVH性能,在车身壁板粘贴阻尼衬层能够起到减振降噪的作用。利用强迫共振法测试基板(钢板)、自由阻尼结构(钢板+纯橡胶)、约束阻尼结构(钢板+纯橡胶+约束层)以及多层阻尼结构(钢板+纯橡胶+约束层+纯橡胶)四种阻尼结构试样。分析试样频谱图共振曲线得到如下结论:钢板附上衬层后的共振频率均要比原钢板试样的共振频率小;自由阻尼结构、约束阻尼结构、多层阻尼结构相对于基板的减振百分比分别为64.19%、71.77%、73.66%,减振效果依次增强;钢板、自由阻尼结构、约束阻尼结构、多层阻尼结构的阻尼因子分别为0.008、0.019、0.030、0.032,阻尼因子越大,阻尼性能越好,减振性能越强。并且从微观力学角度,对自由阻尼结构、约束阻尼结构、多层阻尼结构的减振机理进行了分析。     

不同阻尼层材料对交替层合各向异性阻尼结构动态性能的影响

采用正交试验极差分析方法,研究了各阻尼层对7层各向异性交替层合阻尼结构阻尼性能和刚度的影响大小规律,并在此基础上就不同阻尼层材料对结构性能的影响进行探讨。结果表明：对于7层交替层舍的各向异性阻尼结构而言,对结构刚度影响最大的阻尼层为第4层,对结构内耗值大小与频率范围和温度范围影响最大的阻尼层分别为第2层和第6层;结构内耗的温频特性与各阻尼层材料及其厚度密切有关,一般第2层越厚,其内耗的频率特性越好。     

阻尼线耗能特性试验研究与理论分析

通过进行阻尼线的室内模拟消振试验研究了阻尼线的耗能特性,利用摄动法研究了阻尼线的静态构形,对其振动方程求解,得到了阻尼线的耗能功率理论计算值,并与相应的试验结果进行对比分析.结果表明,阻尼线谐振频率与其长度有关,阻尼线的长度影响其耗能效果;摄动法的阻尼线耗能功率理论计算值与试验结果吻合较好,故验证了该方法的可靠性与合理性.上述结论可为大跨越阻尼线的防振设计与研究提供参考.     

MEMS微平面构件的空气阻尼效应研究

对垂直于衬底表面运动的微平面构件产生的空气挤压阻尼进行研究。从非线性修正雷诺方程出发,计入稀薄气体效应,建立微平面空气挤压理论模型,用有限差分法进行求解。研究揭示了在谐振挤压运动周期内挤压膜的性能变化。研究发现,气体稀薄效应必须在理论分析模型中计入,否则,将高估空气阻尼的影响。微构件平面尺寸增大将增大挤压阻尼力,且阻尼力的增大速度大于微构件面积的增大速度。谐振频率的提高将显著增强空气阻尼效应。     

加旁路阻尼的电液激振特性研究

电液激振系统在高频阶段容易受到谐振的影响,谐振所产生的冲击波压力的瞬时值会高,会破坏密封装置,产生很大的噪声,同时也会影响系统的稳定性.该文通过采用旁路泄漏的方法,即在液压缸两腔间连接可变节流阀调节阻尼,通过加大液压缸的泄漏流量来增大泄漏系数,提高了液压阻尼比,从而减少谐振,增加系统正常工作的稳定性.     

电液谐振疲劳试验新方法

研究2D高频转阀控制液压缸实现谐振疲劳试验新方法。提出2D高频转阀控制单出杆液压缸谐振疲劳试验方案,2D高频转阀阀芯可以双自由度运动,阀芯旋转运动可以控制系统激振频率,阀芯轴向滑动可以控制系统输出载荷力幅值,液压缸无杆腔初始容积变化可以控制系统谐振频率。建立2D高频转阀、单出杆液压缸和阀控缸系统的数学模型,建立阀控缸系统的Simulink非线性仿真模型,仿真研究液压缸无杆腔定初始容积时阻尼对系统输出载荷力幅频特性、相频特性和系统流量的影响,及谐振工况时载荷力波形失真度和载荷力幅值控制方法。试验结果验证了电液谐振疲劳试验新方法的可行性。该方案能有效提高电液疲劳试验的谐振频率,拓展电液高频疲劳试验机在工程领域的应用范围。     

磁流变液阻尼托辊的设计与优化

针对带式输送机在下运过程中易超速甚至失速的问题,设计了一种与传统无阻尼托辊结构相契合的多级线圈磁流变阻尼托辊,该阻尼托辊将多个线圈并联内置于静止导磁环内,显著增强了磁流变液阻尼间隙内磁场的强度及均匀性.首先,对磁流变阻尼托辊的磁路进行了理论分析,推导了其阻尼力矩模型,其次,研究了励磁线圈个数、输送机带速对输出阻尼力矩的影响,最后利用遗传算法对其进行了优化,确定了其最佳的几何结构参数.研究结果表明:磁流变阻尼托辊最佳的励磁线圈个数为5个,此时其能输出的阻尼力矩值达到最大,而输送机带速对输出阻尼力矩几乎没有影响;优化后,其输出阻尼力矩提升了约21.7％.研究结果可以为带式输送机的制动提供参考.     

半球谐振子几何参量对其热弹性阻尼影响研究

半球谐振子作为半球谐振陀螺仪的核心器件,其加工质量直接影响谐振子的性能参数,进而影响半球谐振陀螺仪的工作精度和使用寿命,因此非常有必要对半球谐振子的性能与其几何参量的映射关系进行研究。本研究以直径为30 mm的熔石英半球谐振子为研究对象,分析其能量损耗的形式、机理,针对谐振子几何参量对其热弹性阻尼的影响进行研究,建立半球谐振子热弹性阻尼能量损耗模型,分析谐振子结构参数、加工误差、表面质量对其能量损耗的影响规律,探究不同几何参量变化对能量损耗的敏感性,结果表明谐振子壳体结构和过渡圆角参数对其热弹性阻尼影响较大,加工误差导致的壁厚不均匀高于半径不均匀对其热弹性阻尼的影响;壳体半径由10mm增至15mm,Q_TED减小幅度为61%,亚表面损伤层厚度从0增至100μm,Q_TED减小至其原值的7.5%,研究结果可为半球谐振子专用机床误差分配设计及其高性能制造研究提供参考。     

空间桁架复合结构的阻尼减振分析与试验研究

为了解决桁架复合结构振动响应过大,光电学仪器可能发生失效的问题,利用在桁架管壁和箱体面板上敷加粘弹性约束阻尼层的方法对整体结构进行减振。采用有限元分析软件Nastran对原结构和敷加粘弹性约束阻尼层的桁架复合结构进行给定工况下的振动特性分析,得到了桁架复合结构指定位置的振动加速度响应曲线。以阻尼因子大小作为减振效果评价指标,通过对粘弹性约束阻尼层的厚度进行优化和对比分析,最终得到了最优的粘弹性约束阻尼层设计参数。试验结果表明,粘弹性约束阻尼层对于空间桁架复合结构具有良好的减振效果,试验数据和仿真结果一致,减振方案切实可行。