基于无源伺服传感器的振动测量系统

针对工程领域（超）低频的振动问题,介绍了一种基于无源伺服传感器的振动测量系统。阐述了系统的特点和组成,着重分析了无源伺服反馈传感器的特点和原理,构建了传感器的数学模型,并比较了反馈前后传感器性能的差异,分析了反馈后传感器的基本参数。给出了部分测试数据和应用实例,分析了系统的抗干扰问题。最后,给出了一些结论。     

振动涡流传感器关键技术研究

目前,大型旋转机械轴振动监测主要使用涡流传感器,其性能的优劣,直接关系到整个机组能否安全可靠稳定运行。针对振动涡流传感器的材料敏感性和温漂问题,分别进行了相关实验研究。首先通过实验数据处理,提出了一种消除材料敏感性的变换方法,并对该方法进行了理论论证;其次在理论上分析了影响温漂的主要因素,提出了一种能够有效减小温漂的方法。最后将两种方法综合应用于探头设计之中,实验表明,振动涡流传感器材料敏感性误差小于3.5%,温漂小于2.5%。     

全光纤双传感臂振动传感器频率特性研究

以全光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪为基础,阐述了光纤双传感臂振动传感器的工作原理和结构设计.按照理论设计的结构采用硫化硅橡胶及金属铁块制作了传感探头,并完成全光纤双传感臂M-Z干涉仪的制作,实现干涉可见度约为95.8%.搭建实验系统对不同频率的振动信号进行测试,初步测试结果表明,系统的固有频率在850～1 150Hz之间,与理论计算相符;在固有频率以下,传感器工作频带范闱是100～800Hz,在固有频率以上工作频带范围是1.2～6.0 kHz.     

基于光纤光栅传感器的飞机油箱表面复合材料板振动研究

飞机机翼油箱在飞行时容易受到各种振源影响,而油箱结构中的复合材料较容易受低频振动影响。试验利用布拉格光纤光栅传感器受到激励后光栅中心波长随应力变化这一特性,在恒温下用布拉格光纤光栅传感器对飞机油箱表面变截面碳纤维层合板受到的振动信号进行研究,并对通过光纤光栅解调仪采集下来的振动动态信号进行频谱分析。在计算出动态信号的频谱峰值后,分析得出变截面碳纤维层合板的振动信号受到截面厚度、激励点位置的共同影响。结果表明利用光纤Bragg光栅传感网络对飞机油箱表面变截面碳纤维层合板受到的振动影响进行监测。     

双光纤光栅高频加速度传感器的研究

研制了一种新型双光纤光栅加速度传感器,并对该传感器的工作原理和基本特性进行了理论分析,实测表明,这种新型双光纤光栅加速度传感器可在5?2000Hz频率范围内获得稳定的振动信号。这不仅解决了传统悬臂梁FBG加速度传感器难以实现高频振动测量的问题,而且具有温度自补偿、谐振频率高、使用方便等优点,在高频测量中具有广阔的应用前景。     

基于模态应变能分布的压电致动器/传感器位置优化遗传算法

本文由线弹性压电结构有限元动力方程,推导了压电智能结构的振动控制方程。建立了准确模拟层合压电结构动力行为的有限元模型。基于主结构模态应变能分布提出了一种新的优化目标函数,将压电致动器/传感器位置编号作为优化变量,建立了离散变量表示的智能结构优化问题,并通过二进制编码的遗传算法（GA）求解了该最优问题。以四边固支复合层合压电智能板为数值算例,采用比例反馈控制, 研究了最优位置配置致动器/传感器智能结构目标模态的控制效果。数值结果表明基于模态应变能分布的遗传算法所得优化解具有较好的振动控制效果。     

振动环境下压力传感器失效机理分析

在复杂的振动环境中,一种特定结构的压力传感器经常出现内引线断裂的失效现象。通过对内引线断截面及断口侧面的观察,确定为振动疲劳断裂。应用机械振动和模态分析理论,将转接引线的力学模型简化为伯努利-欧拉梁,通过自由振动偏微分方程计算其基频,与有限元软件计算的结果进行比对,证明建立的有限元模型能够准确反映传感器的动力学状态。应用该有限元模型,进行模态和振型的计算,寻求致使内引线断裂失效的原因,并将计算结果与试验结果对比,证明寻找的失效原因的正确性。     

地铁列车振动环境响应的无线传感器网络快速评定

地铁列车振动环境微弱响应的无线传感器网络测试需要mg量级的加速度测试精度,常规板载MEMS加速度传感器通常难以满足。采用低噪声运算放大器OPA4344与模拟/数字转换器QF4A512,将MEMS加速度传感器SD1221L-002量程限定在±0.2 g,同时采用进行信号转换与调理,达到了0.043 mg的加速度测试分辨率,满足了地铁列车环境微振测试要求。基于英特尔Imote2无线传感器网络硬件平台与嵌入式软件平台ISHMP Services Toolsuite,实现了地铁列车振动环境加速度测试专用无线传感器网络系统。基于Tiny OS开源操作系统,采用组件式结构程序语言nes C编写了嵌入式应用组件Vibration Level Calculation,实现了环境振级的嵌入式计算。应用该系统,对一地铁紧邻地下空间内地铁列车环境振动响应进行了实测。通过传感节点采集环境加速度信号,在传感节点Imote2主板内嵌入式计算振级,通过无线传输数据,在终端直接显示出测试环境振级分布。通过回溯存储于传感节点内三分之一倍频程中心频率上的振级数据,获得了各测点1/3倍频程。该系统实现了地铁列车振动环境响应的快速评定。     

基于新型相位载波调制解调技术的双M-Z光纤振动传感器

针对分布式振动传感中温度、应力等缓变因素导致的低频相位漂移,提出了一种基于新型相位载波(PGC)调制解调技术的双M-Z干涉仪型FDDS,原始信号经窄带模拟低通滤波后,再通过A/D转换器转变为数字信号完成解调,解决了传统数字PGC调制解调技术中因高速A/D采集而引入的窄带数字低通滤波的设计难题,通过构造特殊解调项实现了高次谐波解调,同时补偿了因长距离传感光纤引起的相位延时,提高了信噪比,最终达到抑制低频相位漂移、减小定位误差、提高定位精度的目的.     

安装间隔棒的双分裂导线微风振动分析

为了分析安装了间隔棒的双分裂导线微风振动强度,研究了利用有限差分法(FDM)分析微风振动的关键技术。基于能量等效原理,将实测的输电线自阻尼功率等效成为粘滞阻尼系数,将输入风功率等效成为微风激励力。推导了分裂导线-间隔棒体系动力微分方程,利用四阶有限差分格式求解动力方程得到导线的最大振幅;根据振幅和曲率的关系推导了输电线动弯应变幅值沿输电线的分布规律。通过某220kV双分裂导线算例分析:未安装间隔棒时,有限差分结果与能量平衡法分析结果吻合较好;安装了间隔棒的情况下,有限差分法能够反应间隔棒刚度、阻尼对分裂导线微风振动的影响,并且可以考虑由于子导线振动差异导致的相互拉扯效应。     

基于粒子阻尼的动力装置基座减振优化设计研究

以动力装置安装基座为研究对象,通过理论解释粒子阻尼的减振特性,借助有限元和离散元等仿真工具,确定粒子阻尼的初步设计方案,并通过振动特性及振动能量分析优化其布置位置,并对粒子的材质、粒径、填充率、表面摩擦因数、表面恢复系数等参数进行优化,确定最终的设计方案.设计仿真计算的模型验证试验台,通过减振特性测试,从粒子的材质、粒...     

多层粘弹阻尼复合结构阻尼性能的研究

制备了多层粘弹阻尼复合结构，并研究了其阻尼性能．实验结果表明，多层粘弹弱约束阻尼复合结构的阻尼性能优于多层粘弹自由阻尼复合结构的阻尼性能．     

汽车双层隔振系统的随机振动隔离及参数优化

以1/4车体的垂向振动作为研究对象，建立汽车双层隔振系统的垂向振动模型，导出在白噪声输入情况下系统随机响应方差及最优阻尼比的解析式。分析隔振系统动力参数对响应方差的影响，应用MATLAB软件对双层隔振系统的隔振效果进行比较，优化得出系统的最优阻尼比等参数。     

变面积电涡流传感器带冠叶片振动测量

为实现对各种带冠叶片的振动的非接触式测量,提出一种基于变面积型电涡流传感器的带冠叶片振动测量技术.当转子叶片进行高速旋转时,叶片扫过电涡流传感器,会使感应面积发生变化,后接高速数据采集分析处理系统,将面积变化信号进行处理,从而获得带冠叶片振动参数.在某型汽轮机末级带冠叶片上进行振动试验,试验结果表明变面积型电涡流传感器...     

非金属阻尼与挠性接管在管路减振中的作用

本文应用管路振动试验测试结论 ,证明在管路中非金属阻尼结构与挠性接管具有数量相当的减振效果。并在此基础之上对管路振动控制设计提出几点建议 ,希望能起到抛砖引玉的作用。     

爆破中隔振孔对Rayleigh波的隔振效果分析

以理论分析为基础,研究了隔振孔对Rayleigh波的主动隔振计算流程,在弹性体半解析边界元法的基础上,推导出弹性半空间地层介质中隔振孔减振的边界元方程,并用MATLAB编制相关计算程序,计算并分析了弹性半空间介质中单排隔振孔的尺寸等参数对减振效果的影响规律并用实际案例进行验证。结果表明:随着隔振孔半径的增大,有效减振区域面积逐渐增大,减振效果逐渐上升,并且隔振孔中心线位置处的减振效果最佳。当采用单排隔振孔进行隔振时,隔振孔的半径对整体的减振效果有重要影响,为求获得良好的减振效果以及扩大减振区域面积,应尽可能使用孔径较大的隔振孔,隔振孔孔距应控制在一定范围内,并尽可能降低。     

爆破中隔振孔对Rayleigh波的隔振效果分析

以理论分析为基础,研究了隔振孔对Rayleigh波的主动隔振计算流程,在弹性体半解析边界元法的基础上,推导出弹性半空间地层介质中隔振孔减振的边界元方程,并用MATLAB编制相关计算程序,计算并分析了弹性半空间介质中单排隔振孔的尺寸等参数对减振效果的影响规律并用实际案例进行验证。结果表明:随着隔振孔半径的增大,有效减振区域面积逐渐增大,减振效果逐渐上升,并且隔振孔中心线位置处的减振效果最佳。当采用单排隔振孔进行隔振时,隔振孔的半径对整体的减振效果有重要影响,为求获得良好的减振效果以及扩大减振区域面积,应尽可能使用孔径较大的隔振孔,隔振孔孔距应控制在一定范围内,并尽可能降低。     

沥青型阻尼材料的性能研究

以蛭石为阻尼剂,SBS、硅烷偶联剂(WD-50)等为改性剂制备了沥青型阻尼材料.结合正交试验法研究了主要影响因素(SBS、蛭石)对阻尼性能的影响,并进行了实际降噪模拟测试.结果表明,随SBS用量的增加,材料的损耗因子呈下降趋势;随蛭石用量的增加,损耗因子呈先降低后增加的趋势;当WD-50、蛭石、SBS的量分别为5.2%、13.0%、5.0%时,制备的阻尼材料性能最佳,降噪率高达26.1%.     

混凝土阻尼试验研究及其机理分析

配制了几种混凝土,用自由衰减法测试了它们的阻尼比,从混凝土周期荷载作用下的力学现象、粗骨料界面、混凝土含水量、粘弹性材料含量等方面分析了混凝土阻尼产生机理.     

动圈－橡胶结构振动特性的实验研究

针对调制气流声源中动圈－橡胶结构振动系统,利用电涡流传感器构建振动位移测量实验平台,对橡胶硬度分别为40 o和50 o的系统振动特性进行相关研究。结果表明,该系统在恒流激励下可近似为单自由度系统;在小变形范围内,主共振频率上升梯度随预压量的增大而减小;50 o橡胶对应的系统有效频率范围优于40 o橡胶;激励信号的大小会改变橡胶的等效刚度,激励越大,刚度越小;在初始小变形工况下,增大橡胶预压量可改善位移谐波失真。