新型滚子动力吸振器的分析与设计

建立了新型滚子动力吸振器的动力学模型,分析了系统的振动控制特性,研究了吸振器参数的最优调整及系统各参数对振动控制效果的影响。结果表明,采用该滚子动力吸振器振动控制效果明显。     

不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能影响研究

海上风机吊装过程中的振动对其工作稳定性有直接影响,合理选择吸振器对于减小吊装过程中的振动至关重要。为了研究不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能的影响,使用Simulink建立一种基于准零刚度理论的液压动力吸振器,并添加了普通PID、模糊PID以及自适应控制器。同时引入了一组空白对照量,对比分析不同控制器下吸振器的工作性能。结果表明:液压动力吸振器能有效减小振动,在模糊PID控制下系统的响应时间更短,超调量更小,稳定性更好。     

基于多自由度阻尼振动系统的动力吸振器的理论研究

探索动态吸振器对多自由度系统的影响,在工程实践中应用动力吸振器控制振动噪声有着重要的指导意义。建立一个带阻尼多自由度振动系统的动力学方程,接着应用线加速度法求解到系统的多个传递函数。然后分别将动力吸振器的阻尼比和质量作为变量,分析两个参数对动力吸振器振动控制效果的影响。随着阻尼比增加对目标峰值衰减程度变化不大,然而新生成的峰值随着阻尼的增加有显著减小;动力吸振器的质量越大,对目标频率的衰减也越大,同时新峰值频率也越偏离目标频率。建议吸振器的阻尼比控制在6%~8%之间,同时质量最好控制在20%~40%目标件质量。     

数控转塔冲床进给系统动力吸振器设计

本文通过对现有数控转塔冲床进给系统的频率响应分析,找出了冲床横梁振幅最大的频率点。并针对该频率点处的振型计算出动力吸振器的各项参数,建立了带有动力吸振器的进给系统模型。对改进的进给系统模型进行频率响应分析,证明了该动力吸振器具有良好的减振效果。     

复杂激励下柔性耦合主动隔振系统能耗性研究

应用导纳功率流理论推导了复杂激励下柔性耦合主动隔振系统作动器的功率流输出表达式,并以功率流作为衡量评价隔振效果与能量消耗的指标,讨论了系统参数对该系统的功率流传递特性与能耗性的影响,对系统的性价比进行了评价,提出了可降低能耗的几条有效途径。     

科隆蛋扣件区段双重钢轨吸振器对钢轨波磨的抑制效果研究

目的 研究科隆蛋区段双重钢轨吸振器对钢轨波磨的抑制效果。方法 首先,结合现场建立轮对-钢轨-吸振器系统的有限元模型。然后,基于摩擦自激振动理论,采用复特征值法与瞬时动态法对单重和双重钢轨吸振器的抑制效果进行对比。进而,采用谐响应分析探究双重钢轨吸振器对钢轨波磨抑制效果提高的原理。最后,对双重钢轨吸振器的关键连接参数进行参数化分析,基于最小二乘法对其进行多参数拟合求最优解。结果 轮轨系统有3个不稳定振动频率228.57、480.97、1181.60Hz,单重钢轨吸振器对其的抑制效果分别达到了15.20%、100%、20.19%,双重钢轨吸振器对其的抑制效果达到了15.20%、100%、100%。双重钢轨吸振器调谐频率分别为183.64、473.62 Hz。对比参数优化前后,经过优化连接参数后的轮对-钢轨-吸振器系统的复特征值实部较小,为33.683。结论 双重钢轨吸振器因其2个调谐频率能更好地抑制轮轨系统的多个不稳定振动频率,从而对钢轨波磨的抑制效果更好。减小连接刚度和增大连接阻尼能提高其对钢轨波磨的抑制效果。当双重钢轨吸振器的下质量块垂向刚度为22.7×10⁷N/...     

空气-磁流变液半主动型动力吸振器的研究

为实现高振幅削减百分比的带宽制振,提出一种具有可调刚度和可调阻尼的半主动型动力吸振器。刚度装置为空气弹簧,改变空气弹簧内两气室的初始高度和初始气压可以改变刚度;阻尼装置为磁流变液阻尼器,改变阻尼器内线圈电流大小可以改变阻尼力。计算空气弹簧的刚度、气室的初始高度、气室的初始气压之间的函数关系;计算磁流变液阻尼器的阻尼力和线圈电流之间的函数关系;仿真探究动力吸振器的制振效果。结果表明：该空气-磁流变液半主动型动力吸振器最多可以削减45%的主质量振幅,可以有效抑制主系统的共振。     

一种减振精镗刀结构设计及动态特性仿真研究

针对大长径比镗刀精镗深孔出现的振动问题,根据动力学理论建立了减振镗杆的数学理论模型,得出了影响减振效果的几个关键参数:动力吸振器和主振动系统的质量比、固有频率比、阻尼器的阻尼比等。完成了减振镗杆结构尺寸设计,确定了动力吸振器的参数值、几个核心部件的关键尺寸和材料、减振块的外形尺寸和材料、弹簧橡胶的内外径和轴向长度尺寸及相关材料和刚度值、阻尼液的阻尼系数及相关材料等。建立了减振镗杆的实体三维模型。通过ADAMS软件对减振镗杆作了仿真验证,得到了减振镗杆的幅频响应曲线,仿真验证了将弹簧刚度值和黏性阻尼比作为影响减振效果关键参数的正确性;针对两种不同类型镗杆作了仿真对比,得出所设计的减振镗杆减振幅度约为实心镗杆的3倍以上,可以大幅抑制镗杆的振幅并迅速缩短振动周期,对机床切削颤振具有很好的抑制作用。     

全悬挂多柔传动机构动特性解析分析

研究了全悬挂多点啮合柔性支承传动机构动力学方程的解析解。应用集中参数法和拉格朗日方程建立了该系统的三自由度运动微分方程,采用拉氏变换方法获得了该系统在阶跃载荷作用下的时域解,给出了主轴和扭力杆的振动位移、动态应力的变化规律,获得了主轴和扭力杆截面的动力放大系数。     

应用动力吸振器解决某四驱SUV传动轴抖动问题

某品牌四驱SUV在ET阶段整车NVH摸底测试中,当发动机转速为3 600 r/min时出现了车内地板异常抖动和较大的轰鸣声。测试传动轴总成后节一阶弯曲模态为117.34 Hz,确认了车内抖动和异响的原因为发动机二阶次激励激发传动轴后节一阶弯曲模态,从而发生共振。基于动力吸振原理,匹配动力吸振器性能参数和设计吸振器结构,应用LMS测试设备验证吸振器样件的固有频率。装车后测试表明:该方案可消除发动机3 600 r/min下的轰鸣声,满足NVH要求。     

半主动控制液压悬置动特性研究

建立半主动控制液压悬置的力学模型,推导出动刚度、动阻尼和传递率的数学模型,研究惯性通道内阻尼力的表达式,并依次改变悬置的这些主要结构参数,对悬置动特性进行仿真,观察各参数改变对悬置动特性的影响,以便得到较好的隔振效果.     

一种准零刚度隔振器参数对力学特性的影响研究

为优化气动准零刚度隔振器的设计参数,通过建立准零刚度的数学模型,确定了隔振器的各个参数间应满足的关系,并简化了准零刚度的数学模型。运用三阶泰勒公式分析了隔振器各个参数对静力学特性的影响。利用谐波平衡法对隔振器的动力学特性进行分析,得到了振动频率与振动幅值、力传递率的关系,并分析了参数对振动幅值和力传递率的影响。结果表明,通过合理设置参数可改善动力学特性的低频性能。     

基于符号运算的3-PRS并联机器人速度运动学分析

在3-PRS并联机器人设计与控制过程中,求解其输入与末端位姿之间速度及加速度的传递关系是工作重点,但该解析表达式比较复杂。通过直接采用对时间求导数的方法,得到3-PRS并联机器人速度运动学的解析表达式。针对推导复杂的问题,利用MATLAB提供的符号推导函数,直接求得输入输出间速度与加速度关系表达式中矩阵的解析表达式;用替换函数将变量替换为具体的数值得到最终的数值解。给出了具体计算程序,最后用算例验证了该方法的可行性及程序的有效性。结果表明：采用MATLAB的符号推导功能,可以方便地用解析法及数值法对3-PRS的速度运动学进行研究。     

基于遗传算法的柔性铰链参数优化设计

柔性铰链作为导向机构在快速刀具伺服装置中得到广泛的应用,柔性铰链的结构参数设计是快速刀具伺服装置设计中的重要部分。针对三自由度串联式快速刀具伺服装置中柔性铰链导向机构设计,提出了基于遗传算法的柔性铰链参数优化设计方法。首先,根据三自由度快速刀具伺服装置工作时的运动特征,建立动力学模型;然后根据精密加工过程中柔性铰链作为三自由度快速刀具伺服装置导向机构应具备的要求,建立使柔性铰链3个方向刚度最大的目标函数以及约束条件;最后运用遗传算法优化设计柔性铰链,得到最优柔性铰链结构参数。     

驾驶员座椅悬架系统主动控制研究与仿真分析

针对车辆座椅悬架系统,建立电控空气弹簧悬架座椅系统的车辆-座椅三自由度物理模型和数学模型,以路面信号为激励源,应用随机线性二次型最优控制理论(LQG),根据系统性能要求选取合适的频率加权系数,设计出控制系统的最优反馈规律,并在MATLAB中对该模型进行仿真.结果表明:这种控制策略对路面激励通过车辆系统传递到驾驶员座椅的振动控制具有更好的适应性,能有效降低驾驶员所承受的垂直振动加速度.     

自由锻锤打击过程的研究

本文以三自由度振动模型研究了自由锻锤的打击过程,分析了基础振动系统诸参数对振动的影响,指出了基础减振的主要途径,并进行了相应的实验验证。     

冷轧机主传动系统组合谐波动力学特性

针对冷轧机主传动系统运行时的失稳振动现象,建立了主传动系统扭振模型。综合考虑系统阻尼及刚度,应用多尺度法求解冷轧机主传动系统在组合谐波作用下的动力学特性方程。采用数值方法,通过幅频响应曲线、相平面图和系统振动分岔图等研究外扰激励幅值、系统阻尼和系统刚度对冷轧机主传动系统的影响。仿真结果表明：系统阻尼、系统刚度和外扰激励幅值的变化会对冷轧机主传动系统的幅值、共振区域以及脊骨线位置产生影响。系统状态也会随着系统参数的变化呈现出不同的周期性运动规律,产生失稳分岔和混沌现象。研究为冷轧机主传动系统的设计提供了参数域选择与理论指导。     

仿人机器人行走间隙碰撞系统混沌动力学分析

为研究仿人机器人行走过程中由间隙碰撞引起的行走不稳定问题,建立了一类含间隙碰撞的三自由度动力学模型,与现有模型相比能够更好地模拟行走过程中脚与地面之间的间隙碰撞过程。结合该动力学模型推导出数学模型,进而运用模态叠加法计算了该碰撞系统在周期激励下的动力学响应。把庞加莱截面作为间隙碰撞界面,对该碰撞系统进行混沌动力学分析,发现其具有混沌运动特征。研究结果为仿人机器人行走间隙碰撞系统的研究和控制提供了理论依据。     

薄壁高筋筒件的径向包络成形装备运动学分析

对径向包络成形装备的位置反解、奇异位形和工作空间等运动学进行分析。通过闭环矢量法建立六连杆三自由度并联机构的运动学模型,利用雅可比矩阵求解奇异位形,通过位置约束条件求解工作空间。揭示六连杆三自由度并联机构的运动学特性;建立驱动滑块位置和包络辊位姿之间的映射关系,得到驱动滑块的位移、速度和加速度表达式;得到并联机构的两种奇异位形;分析机构工作空间的影响因素和限制条件,求解了并联机构的工作空间。通过径向包络成形装备的运动学分析,表明了当前构型和运动参数的可行性,在运动平台转角γ最小时,并联机构可获得最大的移动工作空间。上述研究为径向包络成形装备运动控制提供了理论依据。     

双活塞缸式气动真空发生器的理论模型研究

为了提高双活塞缸式气动真空发生器系统性能水平以及进一步的系统优化设计,需要对系统参数与性能之间的相互关系进行深入研究.本文依据前期的实验研究结果,将双活塞缸式气动真空发生器的活塞运动过程简化成匀加速、匀速、匀减速3个运动过程,得到了活塞运动速度与系统参数之间的关系,推导了不同运动阶段被抽取的真空容器内压力变化的近似解析表达式,并采用热量补偿的方法对热交换过程的影响及时地进行修正,通过累加计算,得到了真空容器及吸盘的真空响应过程.