基于功率流的柔性系统振动传递分析

振动控制是振动工程领域的一类重要问题。随着隔振要求的提高,研究考虑系统柔性的分布参数连续体的振动问题显得尤为重要。用梁结构模拟振源和基础,建立柔性系统的模型。从系统的传递路径角度,根据功率流法讨论柔性系统的振动传递关系,并讨论弹簧刚度以及不同的基础边界条件对振动及功率流的影响。为柔性系统的振动传递特性的预测以及系统的振动控制提供有效的途径和依据。     

柔性基础非线性隔振系统动力学特性分析

建立了隔振对象-非线性隔振支承-柔性基础组成的耦合系统的一般性动力学模型,研究了应用振动功率流对非线性隔振系统进行效果分析的计算方法,给出了动力学方程初值问题表达式;并且基于Runge-Kutta法以某小型无人机的发动机隔振系统为算例,对几种非线性隔振器的隔振效果进行了数值仿真和分析。研究表明并联刚度隔振器和分段线性隔振器可有效减少隔振系统功率流的传递。     

基于功率流法双层隔振系统振动传递

针对双层隔振系统,划分子结构系统,建立子系统传递矩阵,采用平均振动能量作为目标函数,利用功率流法合成系统传递关系,实现被动隔振过程振动传递特性研究.在上层隔振器和中间质量之间加入作动器,通过二次型目标函数最优,实现主被动隔振过程振动传递特性研究.根据双层隔振系统实际参数进行数值仿真和试验研究,获取多传递通道系统振动分布,并实现系统振动传递特性研究.数值仿真和试验研究结果表明,系统主导模态、耦合和阻尼等耗散特征以及初级激扰力特征决定多振动通道振动能量的分布和传递特性.     

双层隔振系统传递路径的传递度灵敏度分析

应用功率流理论和四端参数法分析了双层隔振系统传递路径的功率流,研究了振动系统随机传递路径的功率流分析方法。结合Kronecker代数、函数的二阶矩技术、摄动理论和概率统计方法,探讨了振动传递路径系统功率流传递度的算法,在频域内分析了双层隔振系统传递路径的功率流传递度及其参数的灵敏度。     

复杂激励环境下精密隔振系统的振动传递率研究

在分析基础干扰单独作用下被动隔振系统和主动隔振系统振动传递率的基础上,定义了基础干扰和直接干扰同时作用的复杂激励环境下隔振系统的振动传递率概念,推导了复杂激励环境下被动隔振系统和主动隔振系统振动传递率的有关计算公式。系统研究了复杂激励环境下加速度反馈、速度反馈和位移反馈对隔振系统振动传递率的影响。     

基于TPA的船舶机械系统振动传递特性分析

为有效降低船舶机械系统低频线谱振动,采用传递路径分析方法（transfer path analysis,简称TPA）对典型船舶机械设备振动沿管路系统与浮筏基座传递规律进行试验研究。试验结果表明,通过传递路径分析方法辨识各路径振动贡献量合成结果与直接测量结果一致,证明了本研究方法与测试数据的正确性。通过传递路径与输入船体结构振动功率流贡献量分析,发现设备低频段振动能量主要通过浮筏基座进行传递,整个试验模型的低频线谱成分由管路系统与船体耦合引起。该研究结果可为船舶机械系统低频线谱主动控制作动器的位置优化与频率选取提供参考。     

振动系统随机传递路径功率流分析

基于功率流理论、Kronecker代数、函数的二阶矩技术、摄动理论和概率统计方法,实用有效地提出了振动传递路径系统的随机功率流分析方法.在考虑工程中的不确定因素以后,在频域内清晰地描述了振动传递路径的随机功率流.     

双层隔振系统隔振效果实验分析

针对出口内燃动车动力包采用的双层隔振系统的隔振效果问题,根据优化的双层隔振系统刚度,对动力包双层隔振系统进行了地面台架实验。利用三向加速度传感器测试动力包各运行工况下机组振动烈度测点和1级、2级隔振器上下测点的加速度值,从机组的振动烈度、1级、2级各隔振器的振级落差和动态减振力有效值随转速变化关系分析了双层隔振系统的隔振效果。结果表明,双层隔振系统优化的刚度结果隔振效果良好,能满足实际工程的需要。     

几何非线性黏性阻尼隔振系统的传递率特性

针对传统舰载非线性隔振系统中存在的抑制共振峰值和改善高频传递特性相矛盾的问题,首先,建立了包含非线性刚度、库伦阻尼和几何非线性黏性阻尼的非线性隔振系统数学模型,采用谐波平衡法进行解析求解;其次,对比分析了线性阻尼、库伦阻尼和几何非线性阻尼对隔振系统传递特性的影响规律,进一步研究了激励幅值对不同阻尼隔振系统振动性能的影响;最后,通过振动试验进行了验证。结果表明：增加系统库伦阻尼,虽然能够降低软特性隔振系统共振区传递率,但会导致硬特性隔振系统出现“频率岛”现象,同时高频隔振性能下降,而且随着激励幅值的增加,共振区隔振性能随之变差;增加系统几何非线性黏性阻尼,不仅能够有效降低共振区传递率峰值,而且能够保证高频区良好的隔振性能;几何非线性黏性阻尼拓宽了系统对激励幅值的适用范围,为非线性隔振系统设计提供了指导作用。     

柔性耦合系统主动隔振策略研究

针对设备上楼的柔性安装问题,把设备的安装基础建模为柔性基础,建立了柔性基础　上主动隔振系统模型,考虑了设备、隔振器、作动器和柔性基础的耦合作用,用传递导纳来　描述作动器的控制力,采用导纳综合法推求了主被动隔振的统一的功率流传递控制式,探讨　了ＰＩＤ等控制方法的主动控制策略,从而实现了控制ＦＢＲＥ系统若干阶模态振动的目的。     

分布参数双层隔振系统建模及其振动传递特性

从振动能量传递观点及工程实际隔振设计的角度出发,建立了中间连续筏体和中间分散质量两类双层隔振系统的解析模型。考虑连续筏体、隔振器及安装基础的分布参数特性,基于导纳矩阵理论对两类双层隔振系统的动态特性传递方程进行了理论推导。以功率流为价值函数揭示了系统振动传递机理并阐述了实际双层隔振设计需遵循的一般规律。实例研究表明：力矩激励在隔振系统能量传输中扮演着重要角色,应尽量减少力矩扰动带来的能量注入;在能耗效率及安装空间允许条件下,适当放大中间质量可获得更佳的隔振效果;中间筏体的柔性、隔振器的分布参数特性以及安装基础的非刚性因素使得中高频隔振性能恶化,采用中间分散质量方案可有效避免筏体柔性模态影响,并能显著降低隔振器驻波同柔性筏体模态间的耦合交互引起的能量峰值。     

随机内外激励对齿轮系统动态特性的影响分析

考虑时变啮合刚度、齿侧间隙等因素的影响,建立了单对齿轮系统纯扭转非线性动力学模型。将齿轮综合传递误差波动和外部载荷作为随机变量,利用数值仿真方法对系统模型进行了求解,通过统计分析得到了系统各响应量和动态啮合力的统计特征。结果表明:外部激励的随机性对齿轮系统振幅和动态啮合力的影响比综合传递误差波动随机时明显;综合传递误差及外部激励随机波动离散程度的增加会导致系统振幅和动态啮合力不稳定性加剧。     

磁悬浮轴承-柔性转子系统的结构设计

简述了磁悬浮轴承柔性转子的发展进程,分析磁悬浮轴承-柔性转子系统的结构及工作原理,从理论上把转轴设计成细长的柔性转子,并从结构上设计了一台磁悬浮轴承-柔性转子系统试验装置。     

General Model to Predict Power Flow Transmitted into Laminated Beam Bases in Flexible Isolation Systems

For estimating the vibration transmission accurately and performing vibration control efficiently in isolation systems, a novel general model is presented to predict the power flow transmitted into the complicate flexible bases of laminated beams. In the model, the laminated beam bases are simulated by the first-order shear deformation laminated plate theory, which is relatively simple and economic but accurate in predicting the vibration solutions of flexible isolation systems with laminated beam bases in comparison with classical laminated beam theories and higher order theories. On the basis of the presented model, substructure technique and variational principle are employed to obtain the governing equation of the isolation system and the power flow solution. Then, the vibration characteristics of the flexible isolation systems with laminated bases are investigated. Several numerical examples are given to show the validity and efficiency of the presented model. It is concluded that the presented model is the extension of the classical one and it can obtain more accurate power flow solutions.     

全柔性化CAD技术及其应用

在参数化基础上发展起来的全柔性化ＣＡＤ技术为ＣＡＤ技术领域引进了全新的概念,它将ＣＡＤ技术提高到一个新的发展阶段。本文介绍了全柔性化ＣＡＤ技术及其系统—Ｔ－ＦＬＥＸＣＡＤ系统的主要特点与功能,以及该系统的应用实例     

滚动轴承支承的柔性转子系统的非线性动力学分析

研究滚动轴承支承的柔性转子系统的非线性动力学特性。建立柔性转子系统的有限元模型,研究不同轴承间隙系统的稳定性及分岔行为。在转子系统中考虑Hertz接触力,以及由转子质量偏心引起的不平衡力,用数值积分的方法得出系统间隙量在不同区域内的轴心轨迹、Poincaré映射图以及时域图。研究结果表明:在间隙较小时,系统表现出丰富的非线性现象,随着间隙的增大,系统的失稳区域也随之增大。     

弹性支承滑动轴承系统的线性油膜稳定性研究

本文建立了同时考虑支承阻尼和转子外阻尼在内的弹性支承滑动轴承系统模型。通过对该模型的油膜稳定性计算,确定了第一和第二稳定性界限并划分了稳定区,从而证实了弹性支承滑动轴承系统上稳定区的存在;由此,提出一种解决滑动轴承油膜失稳的新方法,使轴承在上稳定区工作,并讨论了扩大上稳定区的具体措施。最后,文章通过应用实例说明了新方法的有效性。     

牵引电机扭矩激扰的机车齿轮传动系统非线性特性

考虑牵引电机扭矩变化和轮轨黏着力波动等外部激励,以及齿侧间隙、时变啮合刚度和传递误差等内部激扰,采用集中质量法建立了某和谐号机车直齿齿轮传动系统的动力学模型。利用数值方法求解了电机扭矩变化时齿轮传动系统的动力学响应。结合分岔图、相平面图、庞加莱截面图、时间历程图、频谱图,分析了电机扭矩变化对系统非线性特性的影响规律,揭示了系统由单周期、多周期到混沌运动的非线性动力学演化机理。     

基于模型的网络控制系统传输特性分析

目前以太网在工业网络控制系统中已得到广泛应用，这里，通过对其MAC子层控制方式的数据传输模型分析，从考虑实际各节点之间差异性的角度，结合工业网络的特性要求，提出了一种分析网络控制系统的方法和思路，推导出了一些对分析和设计网络控制系统有一定指导意义的计算公式。     

内外激励作用下含侧隙的齿轮传动系统的分岔和混沌

为研究支承刚度和齿侧间隙对齿轮-转子系统的分岔和混沌运动的影响,考虑齿侧间隙和内外激励的作用,建立齿轮-转子系统的非线性动力学模型。在对动力学方程进行数值仿真的过程中,为判断齿轮-转子系统的振动是否为混沌运动,采用混沌时间序列分析的方法计算齿轮-转子系统的高维非线性方程的最大Lyapunov指数。结果表明,随着支承刚度的增加,系统的弯扭耦合临界转速也会相应地增大,出现分岔和混沌的区域也随之改变。齿侧间隙对齿轮-转子系统的一阶弯曲临界转速附近的振动的影响较大,当齿侧间隙相对较小时,一阶弯曲临界转速附近的振动相对较好;当齿侧间隙增大到一定值时,一阶临界转速处的振动接近倍周期运动;当齿侧间隙继续增大时,一阶临界转速附近的振动从倍周期运动进入混沌;当齿侧间隙增大到较大值时,一阶临界转速附近的振动迅速转变为混沌运动。混沌时间序列分析方法能有效的计算高维非线性方程的最大Lyapunov指数。