柔性构架对车辆振动性能及运行安全性的影响研究

为了研究柔性构架对车辆运行安全性的影响,以某型号动车组为研究对象,建立其构架的有限元模型。分别建立多刚体模型和构架刚柔耦合模型,通过观察相关测点的振动响应,研究柔性构架对车辆振动性能的影响;通过对比两种模型同一轮对上的轮轨力、脱轨系数、轮重减载率等安全性指标的变化,研究柔性构架对车辆运行安全性的影响。结果表明：在进行车辆振动及运行安全性分析时,有必要考虑车体柔性,以保证计算结果更接近实际情况。     

柔性车体与构架对车辆振动响应的影响分析

文中为在车辆多体动力学仿真中将车体和构架考虑成柔性体,使用有限元子结构分析,对车体和构架有限元模型进行缩减。通过刚柔耦合多体动力学仿真,获得车辆线路实际测点处振动加速度响应,并与实测数据进行对比,研究柔性车体与构架对车辆振动响应的影响。研究结果表明：相对于多刚体动力学模型,将车体和构架柔性化处理后进行仿真,车辆在更多频率处的振动响应会增大,计算得到的测点振动加速度均方根值也更大,与实测数据更接近,证明了在进行车辆系统动力学分析时将车体和构架考虑为柔性体的必要性。     

内燃动力总成双层隔振系统弹性模态匹配方法

为了评价机组和构架弹性振动模态间的耦合程度并指导其弹性模态匹配设计,提出了基于广义弹性力做功的柔性结构能量解耦法。首先,基于某内燃动车动力总成双层隔振系统,建立多自由度动力学模型来描述考虑弹性模态后的双层隔振系统动力学特征;其次,利用柔性能量解耦法量化机组和构架弹性模态间的振动耦合程度,获得不同弹性频率下的耦合频带宽度曲线。研究表明：弹性模态间耦合的本质是振型间的反相振动能够减小模态等效质量,同相振动增加模态等效质量,从而改变系统固有特性;基于弹性振动耦合频带曲线图,根据隔振系统设计需求,确定机组和构架弹性模态频率间避免耦合的频带宽度,完成机组和构架的弹性模态匹配。通过振动性能测试,验证了该方法能够有效控制机组和构架间弹性振动耦合,且隔振性能良好。该方法能够为同类问题提供理论支持,并为同类机型的弹性模态匹配提供参考。     

考虑车体弹性的集装箱平车动态响应分析

基于柔性多体系统动力学理论研究铁道集装箱平车动态响应。建立考虑车体弹性的刚柔耦合车辆系统动力学模型,并与多刚体模型的动态响应进行对比。仿真结果表明:弹性体模型的车体加速度均方根值(RMS)较刚性体模型大,最大差值为2.8 m/s2;频谱分析显示,车体1阶扭曲、1阶垂向弯曲和1阶横向弯曲模态对空车振动响应影响显著;加装集装箱会改变车体模态振型,主要表现为扭转弹性变形和局部的弹性振动,对车体端部垂向振动响应影响显著。     

电梯柔性提升系统横向-纵向耦合动力学建模与仿真

文中针对电梯柔性提升系统速度和行程等不断增加、外界激励源复杂等问题,基于能量法和Hamliton原理,考虑提升系统底部平衡绳以及平衡绳张力的影响,建立系统横向-纵向耦合振动控制方程,使用Galerkin法将振动控制方程离散为常微分方程。以高速曳引电梯的结构参数与运动状态参数作为常微分方程的输入条件,分析平衡绳与导轨典型不平顺对系统振动的影响。结果表明,平衡绳能抑制系统的横向振动,上行横向振动加速度响应幅值降低20%,下行降低5%,对系统的纵向振动加速度响应影响较大,系统启动时下行加速度响应幅值达0.91m/s2,随后快速衰减,振动位移响应由18 mm降低为4～7 mm,系统上行时的振动响应比系统下行时的振动响应大。导轨不平顺对系统横向振动响应影响较大,在不平顺处出现横向振动响应突变,对纵向振动无影响。该研究结果为电梯柔性提升系统的振动控制与振动特性的进一步研究提供一定参考。     

柔性臂动力学建模与规划角加速度抑振研究

以双连杆柔性臂为研究对象,利用Hamilton变分原理建立微分方程,采用假设模态法描述柔性臂的变形,进而对微分方程进行离散化处理,从而得到考虑动力刚化效应的柔性臂动力学模型。以抑制柔性臂振动为目的,将多项式插值与正弦-梯形基函数相结合,构造出计算简便、平稳连续且收敛较快的叠加曲线作为新的角加速度规划曲线。利用关节变量与模态坐标的关系,将振动抑制问题转变为减小模态坐标响应问题。分别构造多项式插值规划函数和优化角加速度函数,对动力学模型进行数值仿真。仿真结果表明,角加速度经过规划后柔性臂的弹性振动大幅度减小,对于复杂多杆柔性臂系统抑振研究具有较大价值。     

电机牵引振动对地铁转向架构架疲劳的影响

地铁转向架构架在其服役期内发生失效，且部分位于电机安装座附近，表明传统抗疲劳设计中，电机振动等部分特殊载荷被忽视或错误理解，导致构架局部疲劳强度的不足。为研究电机牵引振动对构架疲劳寿命的影响规律，以某地铁车辆转向架构架为案例。首先，建立了构架有限元模型，并通过实验模态分析验证了模型的准确性；其次，通过扫频计算，分析了电机振动激励下的构架局部动应力响应特性，并获得电机振动加速度与动应力响应的传递关系；最后，以某线路实测的电机振动加速度信号作为输入，通过求解构架疲劳薄弱区域的动应力响应功率谱密度，对比分析了牵引工况与惰行工况时的电机振动对构架疲劳寿命的影响。结果表明：此分析案例中，电机激励下的振动能量主要集中于第6、第7阶模态，分别受电机横向、垂向振动所激起，对构架的疲劳损伤贡献较大。相比于惰行工况，牵引工况下的构架关键位置的疲劳寿命大幅减少，提出地铁构架设计需要充分考虑电机牵引振动对疲劳寿命影响的重要性。     

基于弹性结构的轨道车辆振动分析

利用Simpack和Ansys软件建立了车辆系统刚柔混合动力学模型,分析了车体和构架的固有模态。将车体和转向架构架视为弹性结构,计算了不同的弹性结构组合对车体平稳性以及安全性等车辆运行品质的影响。研究表明,弹性结构对车辆的动力学指标影响较大。在研究车体平稳性时需将车体考虑成弹性,车体的一阶弯曲振动对车体振动影响最明显,而构架可作刚性结构处理。在研究车辆的安全性能时构架需要考虑成弹性结构,而车体则可视为刚性结构。     

多自由度系统在脉冲激励下的模态与模态能量

本文研究了多自由度系统在脉冲激励下的响应、位移模态及模态能量的分布，从理论上分析了高阶模态对结构振动影响的问题，从而说明了高阶模态对结构振动位移的贡献随着模态阶数的上升而逐步减小这一事实。并提出在以位移模态为基础和以应变模态为基础的研究问题中应分别予以考虑。     

基于μ综合的压电柔性结构振动主动控制

利用模态理论和μ综合方法,对智能柔性悬臂梁进行振动主动控制研究。以压电陶瓷为作动器,电阻应变计为传感器,采用有限元方法和实验模态测试方法建立结构动力学模型,对两种方法所得结果进行比较分析可知有限元模型与实际系统存在误差。考虑外部扰动和量测噪声的不确定性,同时考虑系统固有频率、阻尼比和作动器参数的不确定性,选择模态位移信号为评价量,根据信号的频率特性选择合适的加权函数,利用μ综合方法设计振动控制器。从频域角度分析控制器的有效性,结果表明该控制器能抑制不确定干扰对输出应变的影响,能在系统不确定性情况下满足控制要求,说明控制器具有鲁棒性。进行了振动主动控制实验研究,结果表明,所设计的控制器能有效抑制结构的振动响应。     

系统刚度对行星齿轮传动振动特性影响研究

为了分析齿轮啮合刚度、支承刚度对行星传动系统振动特性的影响,建立了基于人字齿行星传动的平移一扭转耦合的动力学模型.在动力学模型中,每个运动构件假定有3个自由度,同时考虑各构件的支承刚度、轮齿时变啮合刚度等影响因素.根据各构件的运动方程建立传动系统的动力学微分方程,并对其进行特征值问题求解,获取行星传动系统振动特性.     

伺服电动机的振动抑制

分析了振动产生的原因,从大量文献中总结了目前振动抑制的主要方法,对扭转振动和转矩脉动的抑制方法、从动态指标和系统结构上进行分析和对比,指出了目前振动抑制方法存在的问题,对振动抑制方法的发展进行展望。     

机械振动对电子秤动态测量精度的影响分析

机械振动影响着电子秤动态测量过程中质量的测量精度,以电子秤和被测物体为研究对象,应用机械振动原理,分析了机械振动对电子秤在动态测量中所产生的误差,利用力学模型和数学模型对该误差进行了计算分析,归纳出控制动态测量误差的一般公式,得出了秤体质量与被测物体质量之比是控制机械振动对电子秤测量误差影响的主要参数,从而为电子秤的设计与制造提供了依据。     

可扩展微机测试平台及其在车辆振动测试中的应用

介绍了以普通的个人计算机和数据采集与控制卡为基础构建的可扩展微机测试平台。在此平台的基础上建立了用于车辆振动测试的微机测试系统 ,该测试系统中的传感器是 1个 3向和 3个单向压电式加速度传感器 ,信号经YE5 85 3型宽频 6通道电荷放大器放大后 ,传输到测试平台的 6路模拟量输入通道。测试系统的软件用VC语言自行开发。对手扶拖拉机在空挡状态下不同柴油机转速时的振动特性的测试表明 ,该测试系统能满足车辆振动测试的要求     

数控机床振动自检系统

数控机床振动自检系统既可以提高数控机床自检的智能化程度，预防和减少各种机电故障造成的停机损失、降低维修费用和提高产品质量，同时为机床的设计、制造和使用等提供动态跟踪手段。     

基于传递矩阵法的振动筛动态设计研究

利用传递矩阵法对振动筛进行振动设计研究。基于传递矩阵法建立了振动筛各元件的传递矩阵模型,求出其总传递矩阵和特征方程;分析了其固有频率、主振型及其响应。基于传递矩阵法理论并利用计算机编程求出了系统的固有频率、主振型和系统响应。     

ROLLING MILL SYSTEM DYNAMIC DESIGN

0 INTRODUCTIONRolling mill system is comped of the maindriving system, screw dOwns system, tension andvelocity system, lubrication and cold system, elasticityand plasticity deformation system for rolls andblank. It is a mechanic, electric fluid and complicatedmultiunit by system.The problem of producedquality,equipment broken and low efficiency can notbe solved by traditional design, the rolling mill designshOuld go to system dynamic design from traditionaIdedgn in order to produce more …     

非线性振冲隔离系统的仿真研究

为适应科研中对非线性振动和冲击隔离系统计算和实验分析的需要,我们开发了一个专门的仿真计算软件ＳＮＳ（ＳｉｍｕｌａｔｏｒｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＳｙｓｔｅｍ）。本文简要介绍了ＳＮＳ中隔离系统数学模型和仿真模型的建立、软件主要组成对象及其功能及软件应用情况。     

旋转超声磨削装置的研制

在叙述旋转超声磨削技术的基本原理及其工艺特点的基础上,较系统地介绍了旋转超声磨削装置的设计。设计出的旋转超声磨削装置可通过其底座安装在适合的机床上,配合一定的控制设备,即可对ZrO_2、AL_2O_3等难加工材料进行旋转超声磨削加工。     

超精密机床垂向有源隔振系统的实验研究

分析了有源和无源两种隔振方式理论,建立了超精密机床垂直方向有源隔振系统。通过实验证明引入有源控制后,隔振台对环境干扰主振动的隔离有所增强;隔振台低频振动情况得到一定程度的改善,有效隔振范围3～5Hz;工件加工表面质量有所提高。