弹射座椅椅载空速感受系统气动修正研究

弹射座椅采用椅背静压采集,由于椅载空速感受系统受到人-椅系统尾流场的影响,弹射过程中气动参数的测量存在误差.通过对某型弹射座椅进行高速和低速风洞试验,基于对试验数据的分析得到了程控器总压和静压感受值随马赫数变化的规律.在此基础上,提出了基于迭代搜寻法的静压修正方法.通过与弹射座椅测压火箭撬滑跑试验测得的结果对比分析,验证了提出的气动修正方法的正确性.该修正方法提高了椅载空速感受系统的测量精度,为该型座椅空速感受系统最终气动修正方案的科学制订提供了理论依据.     

地冲击作用下基于泡沫混凝土的地下结构柔性防护

与传统的结构加固刚性防护不同,本研究通过试验研究地冲击作用下,泡沫混凝土防护层对地下结构柔性防护的效果.研究表明,防护效果存在不同情况:当泡沫混凝土防护层通过动态土-结构相互作用减少的能量输入与其压缩吸收的能量之和大于因其厚度导致爆距变短引入的能量时,防护有效;反之,防护无效,甚至出现负效果.使用泡沫混凝土防护层对地下结构进行柔性防护时,需综合考虑地冲击的载荷特征、多孔固体防护层的压缩强度和厚度等多种因素,使由于动态土-结构相互作用减少的能量输入与压缩吸能之和大于由保护层厚度引入的入射能量,保证防护有效.     

碳纤维复合材料汽车后排座椅优化设计

汽车座椅是汽车的主要零部件,运用复合材料进行座椅骨架设计具有积极意义.使用HyperWorks软件中复合铺层优化的方法对汽车后排座椅骨架铺层结构进行优化,针对靠背骨架、坐垫骨架和背板采用复合材料多阶段联合优化方法(自由尺寸优化、层叠尺寸优化和层叠次序优化)求解最适合的铺层方案,并进行强度校核.根据国家标准进行行李箱冲击试验仿真,分析座椅安全性.结果表明,结构优化后的模型相对于原铺层质量减轻13.6％,且完全满足行李箱冲击试验的强度要求,为复合材料后排座椅行李箱冲击试验提供参考.     

液压减振器动力学模型对车辆性能的影响

利用Rebrouck建模方法,建立了液压减振器的动力学模型,该模型反映了位移、速度、加速度、频率和温度等因素对减振器阻尼力的影响.使用Levenberg-Marquardt优化算法,利用某型号ATV(all terrain vehicle)右后减振器试验数据对活塞阀特性参数进行了辨识,模型计算值和试验数据吻合良好.将该减振器动力学模型以S-function的形式集成到CarsimTM的某E-class整车模型中,在扫频路面和双移线工况下研究了减振器动力学模型和速度-阻尼力曲线模型对车辆动力学响应的影响.     

微小型减振器用冲击试验机的设计与研究

针对微小型减振器设计了小型跌落式冲击试验机,该机可通过调整橡胶缓冲垫的厚度、硬度及冲击台面的质量来获得不同加速度峰值及脉冲长度.同时分析了实际试验中冲击波形特性,并提出了有关改进措施.     

汽车传动系冲击耐久工况台架测试模拟

汽车传动系冲击耐久性能台架检测需要模拟汽车传动系实际工况。通过对汽车传动系所受的载荷分析,确定了试验主要运行工况,优化和简化了测试过程。设计了试验台架的惯性质量系统,建立惯性质量系统冲击试验的动力学模型与台架的控制、检测系统。试验结果表明,设计的台架能够真实模拟汽车传动系的实际运行工况,实现冲击耐久性能的检测。     

火箭式弹射座椅空中姿态控制技术分析

针对火箭式弹射座椅救生性能问题,对人椅在空中的的姿态控制理论方法进行了分析,明确了研究人椅在空中的姿态控制所需要建立的坐标系统以及各坐标系统的转换关系,以我国某型弹射座椅在空中的稳定姿态控制为例,基于弹射座椅运动基本理论,对弹射座椅的运动轨迹进行了解算,对座椅救生性能进行分析,提出了座椅姿态控制的相关策略。     

冲击减振器性能的试验研究

本文叙述了用模拟试验装置对冲击减振器性能所进行的试验研究.试验研究揭示了冲击减振器的运动特性;找出了影响冲击减振器减振效果的有关参数及其影响规律,它对工程应用很有参考价值.     

基于ADAMS/Car Ride负载隔离式电动车平顺性研究

针对新开发的负载隔离式电动车,本文利用多体系统动力学软件ADAMS/Car Ride,基于虚拟四柱试验台,建立了整车虚拟样机模型,同时按照《汽车平顺性试验方法》规定,建立随机输入路面和脉冲输入路面,对负载隔离式电动车进行不同车速下的平顺性仿真分析。仿真结果表明,当电动车分别以50,60,70,80,90km/h的车速在B级随机路面上行驶时,人体感受的加权加速度均方值分别为0.125,0.171,0.237,0.342,0.472m/s~2,乘客不会有不舒适感觉,当电动车以20,30,40km/h的车速行驶在脉冲输入路面时,座椅平面传递给乘客的最大加速度分别为8.04,8.40,8.74m/s~2,对乘客的健康没有危害。该方法可方便进行路面功率谱密度响应仿真试验,缩短了整车开发时间,改装后的负载隔离式电动车的平顺性满足要求。该研究为车辆的前期开发设计提供了理论依据。     

基于流固耦合的磁流变减振器特性分析

针对磁流变减振器示功特性出现畸形的问题,首先采用Hypermesh软件建立磁流变减振器的液体模型和固体模型,将模型导入ADIAN液固耦合软件并建立流固耦合模型,并通过减振器台架示功特性试验验证了流固耦合模型的正确性;采用该流固耦合模型分析了不同速度、不同磁场及不同氮气压力下的内部速度分布和压力分布,通过对不同氮气室压力的减振器内部压力场仿真,合理选择了磁流变减振器内的氮气压力,避免了减振器示功特性出现畸形。这一磁流变减振器特性分析方法为避免磁流变减振器示功特性出现畸形提供了理论依据。     

车辆半主动隔振系统减振分析

履带车辆半主动悬挂是车辆悬挂系统的发展方向，磁流变可控阻尼器的出现，使车辆悬挂系统实时阻尼控制成为车辆减振的有效方式．基于磁流变体本构关系的Bingham模型，在对自行研制的双出杆剪切阀式磁流变减振器进行实验研究的基础上，对影响磁流变减振器阻尼力的各种因素进行了综合分析．将半主动悬挂系统看成是一个智能材料与结构，其中驱动元件采用磁流变阻尼器，并通过传感元件采集振动信息，依靠信息处理单元对采集到的信息进行分析、处理，进而实时改变磁流变阻尼器的阻尼力，使悬挂系统的工作性能得到改善．建立了四自由度车辆悬挂系统的动力学模型，并应用非线性随机振动理论，在对模型输入进行过滤白噪声简化的基础上。探讨了用FPK法解方程的可能途径．     

装备SMA耗能阻尼器的框架结构动力响应分析

首先确立了SMA耗能阻尼器的力学模型,以Brinson本构关系为理论依据,基于热力学第一定律建立了耗能阻尼器的热力学非线性方程;然后,建立了在耗能阻尼器作用下的框架结构动力学非线性平衡方程及其求解方法;最后,利用所编制的仿真软件分别对耗能阻尼器的阻尼特性和框架结构的动力响应进行了实例仿真模拟.结果表明,SMA耗能阻尼器具有明显的阻尼特性;对于结构在地震作用下的动力响应具有显著的抑制效果;仿真结果与其他学者的试验结果吻合较好.     

应用液压阻尼系统(HDS)控制储罐地震响应

为了有效地提高立式圆柱钢制储罐的抗震性能,采用液压阻尼系统(HDS)控制储罐的地震响应.建立了HDS-储罐力学分析模型和储罐的控制目标,通过时程分析法研究了HDS控制参数对储罐动力特性和地震响应的影响规律.结果表明:增大α、c0(液压缸内截面与管路内截面的面积比、阻尼系数),均可提高阻尼比;增大k0(HDS系统中液体的刚度系数)阻尼比降低.增大α,圆频率比减小;增大k0,圆频率比增大,c0的改变不影响圆频率.增大α、k0,c0都能减小有控储罐的位移和绝对加速度反应峰值,有效地减小储罐的地震响应;其中c0的影响最大.HDS对储罐的液固耦合点位移和倾覆力矩控制效果良好,达到50%以上,烈度可降低一度进行储罐的抗震设计.     

冲击减振器减振机理的研究

本文用简单可靠的数值仿真方法对冲击减振器进行了全面研究。研究结果表明:冲击减振器在其主系统的固有频率附近有很强的减振能力,因而特别适用于抑制机床颤振。冲击块与主质量之间的摩擦是冲击减振器的不利因素。碰撞消耗能量也不是冲击减振器减振的主要原因。 实验和数值仿真的结论相符。     

汽车座椅的动态特性研究

研究了汽车座奇动态特性问题。首先建立了汽车振动和振动微分方程，在模型建立中，考虑到前，后轮两个激励同时输入工况下的振动，前后振动耦合情况，列出了微分方程。然后对ＢＪ２１２汽车进行了模拟计算，分析了座奇对人体舒适性的影响。最后，得出了一些结论和提出了一些建议。     

矿用自卸车驾驶室支承参数的动力优化设计

本文提出单点激励多级随机隔振系统的动力敏度分析方法,并用该方法,对国产某重型矿用自卸车的驾驶室和座椅支承系统的物理参数进行了动力优化设计。目标函数是座椅的垂直加速度均方值,还给出一个动力约束条件。计算表明,座椅支承的阻尼值是降低目标函数最敏感的参数。     

基于增量动力分析法的高层建筑-阻尼器系统地震易损性分析

高层建筑在远场强地震下可能发生严重震害,通常在建筑中设置阻尼器实现消能减震,降低建筑物主体结构地震响应以减轻震致破坏。现行建筑抗震设计规范已经给出了建筑中阻尼器的通用设计方法,然而,建筑-阻尼器系统在强地震下的实际响应是否与设计结果有所偏差、在同一设防目标下不同类型阻尼器的性能是否存在差异尚不清楚。基于现行建筑抗震设计规范,设计了20层钢框架结构以作为阻尼器性能评估的Benchmark模型,并以同一减震目标设计了3类典型阻尼器：摩擦阻尼器、粘滞阻尼器和防屈曲支撑,基于所拟合的阻尼器试验曲线,对阻尼器进行参数设计,给出了典型阻尼器的数值模型。基于场地类型选取了10条地震动进行增量动力分析,对比评估了3类典型阻尼器对结构抗倒塌性能的控制效果。采用基于位移的结构性能水准评价指标,研究了3类典型阻尼器的减震控制效果,结果表明,对于采用基于中国规范设计的高层建筑-阻尼器系统,速度型的粘滞阻尼器控制效果最优,位移型的摩擦阻尼器和防屈曲支撑次之,且性能相近。     

天兴洲大桥主梁纵向地震反应的被动控制

采用通用有限元程序ANSYS建立了天兴洲大桥的动力有限元模型,在忽略桥梁非线性因素的情况下,建立了流体阻尼器对天兴洲大桥的纵向地震反应控制方程。采用流体阻尼器对天兴洲大桥纵向地震反应的控制进行了仿真分析,并对流体阻尼器粘滞阻尼系数对控制效果进行了分析,得出了流体阻尼器能够有效抑制天兴洲大桥的纵向地震反应的结论。     

VED支承转子的模态频率及稳定性研究

为了研究两端黏弹性橡胶阻尼器（VED）支承单盘转子系统的动力学特性，建立了轮盘位于1/3轴跨处的转子系统有限单元模型。通过求解转子系统的复特征根问题，获得转子系统的模态振型。分析模态频率和阻尼比随转速的变化规律，讨论阻尼器支承刚度、损耗因子和质量参数对模态频率和阻尼比的影响。结果表明，转子系统的阻尼器支承刚度和损耗因子分别存在一个最优值，使得工作转速远离模态频率，并提高了转子系统的稳定性；质量参数对一阶模态阻尼比的影响较小；当质量参数超出某有效区间时，系统将失去对高阶模态响应的衰减作用。     

基于多场耦合分析的磁流变阻尼器建模与结构参数影响

为了建立准确的阻尼器出力模型,在Bingham黏塑性模型的基础上增加线性弹簧单元描述磁流变液的黏弹塑性. 以双出杆剪切阀式磁流变阻尼器为研究对象,将上述模型引入多场耦合仿真中,结合磁场仿真得到的非均匀动态磁场,可得磁流变液的表观黏度分布,处理得到阻尼器在不同的输入激励与电流下的动态特性. 研究结果表明,相较于并联本构,依据串联本构建立的磁流变阻尼器仿真模型与试验结果具有更好的一致性. 根据理论与仿真分析各结构参数对阻尼器磁场及阻尼器出力及其可调范围的影响,计算各参数对阻尼器出力的灵敏度. 结果表明,阻尼间隙与活塞直径对阻尼器的出力影响较大,其中活塞直径的影响最大,峰值灵敏度指标与均值灵敏度指标分别为84.66%和94.51 N.