连续振动系统中杆的纵向振动及各种边界条件的分析

本文讨论了连续振动系统中的弹性元件——杆的纵向振动，并推导出杆纵向振动的方程——波动方程，而且用分离变量法和由边界条件定解的方法求出其解，最后对不同的边界条件的杆的纵向振动进行了总结和归纳     

圆锥形复合变幅杆纵-扭复合振动的实现

为解决纵-扭复合振动超声加工中复合振动的实现难题,对单激励纵-扭复合振动圆锥形复合变幅杆展开研究。基于变截面杆一维纵向振动和扭转振动理论,推导出圆锥形复合变幅杆纵向振动和扭转振动的频率方程,并确定其振动特性参数。阐释了单激励下圆锥形复合变幅杆纵-扭复合振动的实现机理,并通过应用实例给予验证。理论计算、数值分析与测试结果表明,选择合适的几何结构参数,圆锥形复合变幅杆可以实现纵-扭复合振动。     

超声振动系统的四端网络设计方法及其应用

从变截面杆作一维纵振动的运动方程出发，建立了机械四端网络的数学模型及传输特性方程，给出了几种常用变截面杆的四端网络传输参数。分析了超声换能器和变幅杆的频率方程及两端振速比，计算了超声手术刀振动系统的振型及应力分布。四端网络设计方法可有效地设计各种换能器。变幅杆以及由它们组合的复杂振动系统。     

基于四端网络法的超声珩齿振动系统设计

从变截面杆作一维纵振动的运动方程出发,建立机械四端网络的数学模型及传输特性方程,导出了超声珩齿复合振动系统的频率方程和放大系数计算公式。将小端接圆柱杆的复合圆锥形变幅杆与被加工齿轮组成复合振动系统,将齿轮简化为圆柱杆,采用四端网络方法,得出了复合振动系统的频率方程与放大系数公式。     

超声波扭转振动镗孔装置设计

根据分离型振动切削原理设计了一种振动频率为20·7kHz、振幅为15μm的扭转振动装置。该装置由两个纵向换能器、两个纵向变幅杆、一个扭转变幅杆和支座组成,使用时将其安装在车床上,可对精密深孔进行超声振动镗削。     

超声纵—扭振动铣削系统的研制

研究了超声声学系统,斜槽式变幅杆形成纵—扭振动的基本原理,对变幅杆的振动形式进行仿真,对超声纵扭振动装置系统进行了研制和测试。试验结果表明:斜槽式变幅杆能有效地将纵向振动转化为纵—扭振动。研制的超声纵扭振动系统匹配特性好,振动稳定性高,能够满足加工要求。     

超声振动车削系统中纵向变幅杆的结构设计

在对超声振动车削试验系统的纵向变幅杆进行理论分析的基础上 ,设计了可与换能器可靠共振的指数型纵向变幅杆。     

Delta并联机器人弹性振动控制

采用有限元理论建立Delta并联机器人弹性动力学模型,将弹性振动引起的位置和方向误差看作是对名义运动的摄动,得出动平台位形误差与结点位移的关系方程,作为评定机构运动精度的依据。在柔性构件上粘附阻尼层,消耗系统振动能量,抑制杆的横向振动,对杆的纵向振动采用压电作动器进行主动控制,兼顾响应与控制能量实现最优控制。实例显示,对机构综合采用以上两种振动抑制措施,可以将机构的振动水平控制在很低的水平。     

超声振动的挤滚压光整加工变幅特性分析及应用

提出了一种针对机械加工中轴类零件外圆表面加工的新型超声振动挤滚压式加工方法。介绍了超声振动挤滚压式强化的加工原理及特点;分析了该工艺的加工特性与超声换能的聚能作用;进一步从金属表面微观塑性变形机理等方面进行探索;同时利用数学模型建立变截面杆纵向振动的波动方程,推导出圆锥型复合变幅杆频率方程和放大系数的计算公式;阐述了变幅杆的变幅特性及其设计参数间相互的关系,并通过实例验证变幅杆的尺寸设计参数。结果表明,该方法能提高零件表面加工质量。     

基于振动分析的柱塞式计量泵设计研究

在凸轮推杆机构中,不合适的转速的凸轮将使推杆产生振动。通过计算等效刚度将某型号计量泵的凸轮推杆机构转化为二自由度振动模型,并且采用具有针对性的方法解微分方程,逐步求出柱塞杆的实际纵向位移。当凸轮轮廓为摆线形式时,分析凸轮转速对柱塞杆实际位移、速度、加速度的影响。结果表明,分析的方法是合理可行的,并且推导出了杆长与振动的计算公式,可用于指导设计。     

超声波扭转振动铰孔装置

基于分离型振动切削原理,设计了一种振动频率为20.7KHz、振幅为15μm的扭转振动装置。该装置由两个纵向换能器、两个纵向变幅杆、一个扭转变幅杆和支座组成,使用时将其安装在车床上,可完成对精密小深孔的超声振动铰削。     

单螺杆泵的振动分析及防止措施

对单曼杆泵在使用中产生的振动原因从其工作原理出发进行了理论分析，提出了单螺杆泵产生振动原因的独特性及其对使用所产生的影响，并按照GB10889－89《泵的振动测量与评价方法》的要求，提出了单螺杆泵振动达到标准要求的范围，应采取的几种方法与措施。     

纵弯转换超声振动雾化系统的雾化特性研究

提出了一种由夹心式纵向振动换能器与弯曲振动圆盘构成的纵弯转换模式的超声振动雾化系统。弯曲振动圆盘的周边与变幅杆的端部相连接,并在变幅杆纵向振动的激励下产生弯曲振动。受圆盘弯曲振动的作用,液体在圆盘的端面上实现雾化。通过理论分析和实验对这一振动雾化系统的振动特性、辐射阻抗和声场进行了研究。结果表明：该系统比传统的纵向振动雾化系统具有更高的功率输出能力,并且可以使液体雾化后具有更强的指向性和作用能量。     

八连杆振动机构振动特性理论的研究

通过对八连杆这一新振动机构的深入研究与分析, 建立了一套完整的振动特性理论及解析方法。计算了振动特性的精确解, 数值计算证明了理论和方法的正确性。该研究结果为设计及改进高频振动机械提供了重要的理论依据, 其研究方法也完全适用于其他机械设备的振动特性的分析及研究。     

矿井提升容器纵向振动模型研究

从建立钢丝绳的粘弹性振动模型出发,推导出了提升容器纵向振动模型。并利用MATLAB6．5对方程进行了求解,得到了提升容器纵向动位移及振动加速度曲线。     

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。     

楔形杆轴纵扭固有振动的摄动解

采用摄动法研究了楔形杆轴的固有纵扭振动 ,并且推导出了其固有纵扭振动的振型函数及频率特征方程。通过实例计算证明了该摄动解不仅计算简便 ,而且计算精度与 Bessel函数解的计算精度相当 ,对强、弱楔度楔形杆轴纵扭固有振动都适用。     

基于分段近似方法的超声雾化喷嘴振动系统设计

为解决超声雾化喷嘴振动系统某些组成段细杆无简单解析解的设计问题,提出分段近似的模拟计算方法,并对超声雾化喷嘴的振动系统进行设计。利用力电类比方法,基于常见的纵向振动变截面细杆的四端网络,通过对无简单解析解的变截面细杆进行分段近似,建立振动系统的整体传输矩阵,进而实现超声雾化喷嘴振动系统的设计分析。采用不同的模拟精度,以单段指数形、圆锥形、悬链形实心及空心半波长变幅杆和圆锥圆柱形、指数圆柱形、悬链圆柱形的实心及空心半波长复合变幅杆为例,对模拟计算结果与理论结算结果进行比较分析。对比分析表明,模拟计算结果能正确地反映理论计算数值,分段近似的模拟计算方法,可以解决无简单解析解的变截面细杆纵向振动的设计问题。利用基于四端网络传输矩阵的分段近似模拟计算方法对超声雾化喷嘴的振动系统进行设计计算,制造的超声雾化喷嘴工作正常,达到设计目标。     

同步带传动纵向振动的分析

建立了同步带传动纵向振动的振动模型及相应的运动微分方程，导出了纵向自由振动的固有频率及当同步带轮有偏心时纵向振动的激励响应。     

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。