基于LMS的怠速状态方向盘振动试验研究

对某车型轿车进行整车NVH性能主观评价时发现,经过悬置调校后,怠速空调工况下方向盘振动仍过大,影响整车的舒适性.针对此问题,采用LMS TEST.Lab设备对怠速方向盘振动进行测试,初步判断为冷却风扇基频对方向盘抖动有较大影响.运用试验模态分析理论和方法分别对激励源、主要传递路径和响应点进行分析,发现该车冷却模块(CRFM)和方向盘模态参数与冷却风扇基频相一致.试验结果表明:结合整车实际情况,通过改善减振垫结构及调节冷却风扇转速的优化,可使方向盘抖动明显降低.     

电机外风扇多结构特征下冷却性能及优化

为了分析电机不同结构下的外风扇的冷却能力并有效优化其冷却能力,以Y2-250M异步电机原始风扇为例,依据流体力学理论对电机外风扇进行了数值计算和分析,并对不同结构下的冷却性能进行了详细的分析。研究结果表明,风扇结构的改善可有效减小风扇的风磨损耗,提高电机的冷却效果,有效提升电机的运行效率,据此完成了外风扇的优化。该研究对风扇扇叶及其结构优化提供了理论依据,对电机新型通风结构设计方法的探索具有促进效果。     

基于机械导纳理论的方钢结构减振特性

应用机械导纳理论,推导了布设方钢的无限板在点激励作用下的振动响应方程,通过数值计算研究了不同的方钢布设方式对减振效果的影响。结果表明,单级方钢或多级平行方钢平板结构目标区的振动级落差随距振源距离的增大逐渐减小,远离振源靠近对称轴附近的目标区的振动有所放大;不平行方钢改变了平板振动对称分布的特性,改变方钢的不平行度可提高减振效果。     

端部约束悬臂输流管道的非线性动力学特性

针对悬臂端受线性弹簧支承和扭转弹簧约束的约束悬臂输流管道,采用分岔图、相平面图、Poincare截面和Lyapunov指数等非线性振动的数值仿真方法,研究其在自激-参数激励-外激励联合激励作用下的非线性动力学特性,分析系统出现周期和混沌运动响应的参数条件,揭示其通向混沌的途径,探寻各参数对输流管道振动特性的影响规律和各参数之间的相互制约关系.数值仿真结果表明,管道系统随质量比、端部约束刚度和管道粘弹性系数的不同,分别呈现周期、概周期、阵发性和混沌运动多种响应形式,系统通过倍周期分岔或阵发性进入混沌,通过倍周期倒分岔脱离混沌.     

双轴式惯性激振器运转噪音与振动特性关系研究

针对双轴式惯性激振器运转时总在一定激振频率下出现振动噪声的问题,对不同连结条件下偏心块-转轴系统的振动特性进行了动力学分析和探讨.运用理论分析和有限元仿真相结合的方法,对可能导致振动噪声的相关动力学问题做了研究,并通过仿真结果比较了刚、柔不同连结条件下偏心块-转轴系统前8阶固有频率及振型.利用LMS振动测试平台得到的,不同工作条件对应的加速度幅频曲线作为实验验证,总结得出双轴式惯性激振器出现振动噪声的主要原因是一定激振频率下因系统共振引发的偏心块绕轴抖动,且边界条件(支撑和约束)对合理构建仿真模型以及分析机械系统动态特性具有重要意义.     

ZN-35硅橡胶材料的动态力学性能试验研究

针对某运载火箭上电子设备的ZN-35橡胶减振垫,设计了理想状态下宽频振动试验装置,进行了宽频范围振动试验,获取了不同频率下减振垫的迟滞回线,并以此为基础,辨识得到相应频率激励下该材质减振垫刚度、阻尼系数等动力学参数.结果表明,该材质橡胶减振垫的动态刚度随激励频率的增大呈平滑增大趋势,动态阻尼系数随激励频率的增大呈平滑变小趋势.该研究为ZN系列橡胶减振垫的研究提供了新的视角,为该材料减振垫的设计与使用提供了基础数据.

     

周期结构振动带隙特性优化研究进展

周期结构(声子晶体或超材料结构)拥有良好的振动带隙特性,从而达到减振降噪的目的。在应用过程中,针对不同减振频率需求,需要对其振动带隙特性进行优化以达到应用需求。本文论述了周期结构振动带隙特性优化的研究进展,介绍了通过对单胞构型、结构尺寸及材料参数等进行优化,以改进此类结构的振动带隙特性,达到不同减振需求的设计及研究方法,展望了振动带隙特性优化的研究前景及思路。周期结构振动带隙特性优化能够有效提升结构的减振特性,有较好的应用前景。     

考虑桥面运动的斜拉索减振模型

针对拉索减振模型未考虑桥面-斜拉索-阻尼器耦合振动的现状,提出适用于桥面运动的斜拉索减振分析理论模型,采用复模态分析方法对拉索-阻尼器系统的模态阻尼特性进行数值分析.结果表明,在桥面激励条件下,拉索-阻尼器系统的模态阻尼比与拉索的倾角有关,外部阻尼器相同时,斜拉索的倾角越小,系统的模态阻尼比越小.     

MR-TMD结构阻尼振动系统的参数影响分析

提出一种新型的结构振动控制的半主动质量驱动器（MR-TMD）系统,采用半主动控制算法仿真分析了在简谐载荷激励下MR-TMD系统对结构振动控制的可行性和有效性,比较MR-TMD、调谐质量阻尼器（TMD）及主动质量驱动器（AMD）对同一模型结构的幅频特性.分析了磁流变阻尼器的最大出力、最小出力及可调倍数对MR-TMD受控系统的影响.仿真结果表明,MR-TMD作为一种半主动质量驱动器能有效降低结构反应,在简谐载荷作用下半主动MR-TMD控制系统比具有相同质量块参数的最优TMD控制系统具有更好的减振性能,且比TMD受控系统有更大的减振频带宽度.     

薄壁板结构随机声激励振动响应计算与分析

针对航空发动机压气机转子叶片结构声振动问题,建立了薄壁板有限元简化模型,基于耦合有限元/边界元法对薄壁板在行波加载下随机声激励振动响应进行了仿真计算,得到了在不同声压级下的应力响应结果。改变声载荷激励方向,分别对薄壁板施加单音噪声激励和宽频随机噪声激励,通过仿真计算得到了不同角度随机声激励下薄壁板振动响应频响曲线。对比分析发现,薄壁板模态振型与噪声加载方向是引起薄壁板共振的重要因素。     

Study on pneumatic-fuel hybrid system based on waste heat recovery from cooling water of internal combustion engine

The paper proposes a novel pneumatic-fuel hybrid system,which combines a traditional internal combustion engine(ICE)and a pneumatic engine.One important merit of this concept is that the system can recover waste from cooling water of internal combustion engine to optimize the working process of pneumatic engine,and thus to improve the entire efficiency of the hybrid system.Meanwhile,energy-saving effect due to lower cooling fan power can be achieved on ICE by waste heat recovery of pneumatic engine.Based on thermodynamic analysis,an experimental system is designed and established for verification.The experimental results show that the performance of pneumatic engine is improved when the waste heat recovery concept of the hybrid system is applied.Then an application example on a 4-cylinder engine is analyzed and discussed using numerical simulation.The results show that the fan power of the ICE cooling system can be saved up to 50%by applying the hybrid system.Considering the appreciable improvements on the energy efficiency with only limited system modifications when the concept is applied to traditional ICE based power systems,the proposed hybrid concept has the potential to serve as an alternative technology aiming for energy saving and emission reduction.     

压缩空气 燃油混合动力的研究

为了了解新型的混合动力--压缩空气/燃油混合动力的节能效果，提出了混合动力的串联、并联和混联3种组成形式，并通过数学模型对混合动力的工作过程进行了仿真分析，分析表明，这种混合动力能有效地提高内燃机燃料燃烧产生能量的转化效率以及气动发动机的输出功率，验证了压缩空气/燃油混合动力的节能效果.研究表明，在额定工况下，串联方式能够分别从内燃机排气废气和冷却循环水中吸收13.2％和6.7％的能量；并联方式能够分别从内燃机排气废气和冷却循环水中吸收26％和20％的能量；同时内燃机也可以省去冷却风扇和散热器，节能效果更加明显.     

多台空冷风机工作状态桥架振动特性研究

建立了某大型空冷机组结构有限元模型,对其结构进行了模态分析及风机不同工况运行时桥架强迫振动响应分析.得出了真型结构自振特性和多台空冷风机工作状态桥架振动响应特性,为风机桥架设计提供了理论依据.     

动力总成振动对整车行驶平顺性的传递路径分析

基于传递路径分析理论,针对某轿车的怠速和城市中50km/h匀速行驶两种工况下,以动力总成振动激励对驾驶员座椅地板垂直振动加速度的传递路径分析为例,说明了传递路径分析的方法和步骤,分析并识别了对整车行驶平顺性影响较大的动力总成悬置的主要振动传递路径,并比较分析了动力总成悬置的传递率。结果表明,动力总成右悬置的Y向振动激励对驾驶员座椅地板Z方向的振动加速度的贡献量最大,并且该悬置的传递率也较差。因此,优化动力总成右悬置的隔振性能,能够提高该车型在上述两种工况下的行驶平顺性;运用TPA方法可以识别各传递路径贡献量的幅值大小以及各贡献量幅值之间的相位关系,为动力总成各悬置设计提供依据。     

电厂直接空冷系统风机桥强迫振动响应测试研究

为掌握直接空冷风机系统在不同运行工况下风机桥的振动加速度响应情况,以及加速度频谱特性,制作了空冷系统风机桥1∶1试验模型.对风机桥进行真实扰力加载,运用振动测试设备对风机桥各测点的加速度时程和加速度频谱进行了测定.经过分析得出加速度最大值,以及沿桥架的分布规律,并对加速度频谱进行了深入分析,确定出风机桥振动的主要频率成份.最后得出结论,以供工程设计参考.     

爆破振动激励下的隧道洞口动力响应

对隧道洞口在爆破振动激励下的动力响应进行讨论.分析了隧道在爆破开挖下洞口边坡危险滑面的确定方法,建立了具有结构面的隧道洞口边坡在爆破振动激励下的动力响应计算模型;并在实际工程背景基础上针对爆破振动作用下的洞口边坡和支护结构的动力响应进行了分析计算.结果表明,爆破振动的强度、振动持续时间、隧道开挖距离、洞口边坡特征以及支护结构强度等因素均会影响到隧道洞口边坡的安全稳定性;在爆破振动持续时域内,洞口边坡安全稳定性系数会在一定范围内产生振荡,隧道支护结构上会产生附加爆破振动压力.     

车速变化对吸收/压缩混合制冷循环的影响

通过对不同车速下客车发动机排气参数的定量分析和吸收/压缩混合制冷循环计算,确定了发生器的结构形式和换热面积,建立了发动机排气参数和发生器内工作流体的传热分布参数模型。进而分析了在不同车速下发生器负荷特性对混合制冷循环的影响。结果表明,制冷负荷为30kW的条件下,车速大于100km/h时,废热制冷就能满足客车冷负荷需求;车速在35～100km/h时,废热制冷和压缩制冷联合运行才能满足客车冷负荷需求;车速低于35km/h时,客车冷负荷完全由压缩制冷提供。     

深沟球轴承复合故障动力学特征

为提高状态监测水平,诊断和识别轴承的早期故障,降低因轴承故障导致的损失, 针对径向载荷作用下复合故障激励的滚动轴承振动机理的复杂性问题,基于Hertz接触理论,考虑复合故障、轴和轴承座与轴承之间的耦合激励、时变位移激励和滚动体滑动等因素,提出了4自由度复合故障深沟球轴承动力学模型. 模型描述了滚动体在滚道表面上的接触和运动,探究了轴承表面复合故障激励机理,分析了3种工况条件下滚动轴承复合故障对系统动力学振动响应的影响,为轴承状态监测和诊断提供了理论依据. 实验和模拟研究结果表明,复合故障的振动响应是由内、外圈单故障的振动响应耦合作用的结果,在频谱图中可以明显地分辨出内、外圈故障特征频率及倍频成分,与单故障相比较,其对应的幅值增大. 缺陷尺寸增大、转速增高和载荷增强均会使复合故障轴承的振动幅值增大,影响其运行状态,进而加速轴承的失效,降低轴承的使用寿命.     

汽车发动机在线监测与故障诊断系统设计

介绍了汽车发动机在线监测与故障诊断系统的基本组成。该系统以发动机的转速、机油压力、机油温度、冷却水温度、油耗及振动等参数作为监测对象,通过对这些参数的自动监测和工况分析,开发了汽车发动机状态实时监测系统,为发动机的状态趋势分析和故障诊断提供了测试平台。     

内燃机冷却风扇设计的新方法

目的提出内燃机冷却风扇优化设计的数学模型．方法利用透平机械欧拉方程和变分原理,推导出了内燃机冷却风扇沿径向气流参数优化设计的数学模型,建立了风扇叶片扭曲规律优化设计的数学方法,结果应用该方法对6102Q汽油机冷却风扇进行了优化设计,将计算结果与等反击系数流型和自由涡流型的计算结果做了比较,并利用优化结果对该风扇作了重新设计,解决了长叶片风扇设计中的一些问题,结论不需人为给定设计参数,使计算结果更为合理。