谐波陷波法超低频标准振动台失真度控制

波形失真度是影响超低频振动计量校准精度的重要因素。本文提出了利用谐波陷波法反馈方式进行失真度控制的一种方案,分析了控制过程,并给出了反馈算法。实验表明,该方法能快速降低振动台的失真度,将失真度控制在2%以内。     

基于FFT的超低频谐波失真度测试仪

本文介绍运用ＰＣ微机和数据采集卡，采用ＦＦＴ算法实现超低频谱失真度的测量，该法具有测试频率低、精度高、简便易行等特点。     

低频标准振动台波形复合控制仿真的研究

简要介绍低频振动台模型的建立,以及利用Matlab／Simulink软件在振动台开环状态下和迭代学习与PID复合控制以及基于重复补偿和PID复合控制的仿真研究。其仿真结果说明低频时采用闭环负反馈复合控制能够有效地减小振动台运动波形的失真度。     

低频振动台激励系统负反馈控制的研究与应用

针对低频大位移振动激励系统非线性等因素造成输出波形失真度大的问题,对中国计量科学研究院低频垂直向副基准装置分频段采用位移、速度和加速度负反馈控制技术,实现激励系统的闭环控制,改善了低频标准振动台的动态特性,提高了系统抑制外界干扰的能力.给出的开环与闭环状态下传感器的校准数据,证明负反馈技术的应用降低了装置的测量不确定度.     

低频振动位移反馈控制技术的研究

根据电动低频振动台（垂直向）的结构特性，对引起输出波形失真的原因进行分析，提出利用负反馈控制原理可以减小振动台输出波形的失真度，介绍位移反馈控制系统硬件的构建及软件的实现。实验结果表明，采用位移反馈控制技术可有效地改善振动台位移波形的失真度。     

低频振动速度反馈控制技术的研究

针对电动振动台在低频运行时加速度波形失真度大的问题进行讨论,介绍速度反馈控制系统的理论基础及硬件的构建。试验结果表明,采用速度反馈控制技术可有效改善振动台低频速度波形失真度及加速度波形失真度。     

改善低频线振动台加速度失真度的自适应重复学习控制

为了抑制低频线振动台系统中存在的摩擦力、推力波动及死区特性,提出了一种新的自适应重复学习控制方法。利用函数逼近技术将死区不确定性表示成正交基函数的线性组合。所设计的控制律由自适应构件、等效PID构件、重复学习构件组成。自适应构件用于在线估计线性组合中的未知参数及摩擦力数学模型的参数;PID构件用来镇定低频线振动台系统,抑制非周期性扰动;重复学习构件在未知对象模型的情况下抑制周期性推力扰动,并提高对周期性输入信号的跟踪能力。采用Lyapunov理论设计的自适应重复学习控制律保证了闭环系统的渐近稳定性和跟踪性能。仿真结果表明该控制方法提高了低频线振动台的跟踪性能,并改善了加速度失真度。     

超低频标准振动系统基础设计技术

针对超低频标准振动系统易受外界振动干扰的问题,研究了超低频标准振动台与激光测振仪的隔振基础设计技术.首先以振动台台面输出信噪比为出发点,确定了超低频标准振动台基础噪声的基本要求;然后采用有限元分析的数值方法,分别对振动台基础与激光测振仪基础作动力学分析,再对激光测振仪基础作静力学分析.结果表明,振动台基础底面应与地基刚性连接,而激光测振仪基础底面应与地基弹性连接;优化橡胶减震垫的布局可以提高激光测振仪隔震系统的稳定性.     

基于遗传算法的低频标准振动台簧片式回复结构优化

为有效提高低频标准振动台簧片式回复结构的柔性导向性能及高频工作稳定性,分析了簧片式电磁振动台工作原理及其机电耦合简化模型,并通过Ansys模态和谐响应分析,得到不同尺寸组合回复簧片结构对振动台模态频率及输出特性的影响规律,结果表明:水平及侧簧片的宽度及厚度尺寸为主要影响因素。基于多目标遗传算法,迭代分析得到满足振动台输出特性要求的水平及侧簧片尺寸最优解,将回复簧片的第2阶扭曲模态频率提升到442.05Hz,相比最低值提高近一倍,有效扩展了振动台的稳定工作频率范围。     

井下振动器动力学建模及振动特性分析

根据油井的径向尺寸大小和油藏的分布特点,设计了径向尺寸小于100mm的低频弯张式振动器的壳体结构。在振动器的受力分析基础上,根据Hamiltion原理建立了拟球壳结构振动器的振动方程,进而推导了振动器的法向位移、切向位移、弯矩、振幅比和谐振频率等动力学参数的表达式。最后实例分析了振动器的谐振频率和振动模态,该频率和模态符合振动采油的要求,表明了设计井下低频采油振动器是可行的及所建立的振动器动力学方程是正确的。     

覆冰四分裂导线舞动近似解析解分析

建立了带有刚性间隔棒的覆冰四分裂导线垂直、水平和扭转三自由度的耦合模型,并对由强非线性系统转化为弱非线性系统的方法进行了研究,运用平均法分析了非内共振、3∶1内共振和1∶1内共振时系统的振动情况,得到了风速、横向阻尼比、来流密度、线路档距等相关参数对导线舞动的影响及在不同参数影响情况下导线舞动的响应曲线,其近似解析解与数值解基本吻合。     

NIM铯原子喷泉频率基准的设计与初步结果

中国计量科学研究院设计与建造了作为新一代频率基准的铯原子喷泉,并已完成一系列元、部件的性能测量。在磁光阱中观测到冷原子云,其直径为１．５ｍｍ,原子温度≤１５０μＫ。下一步将获得为喷泉钟设计的光学粘团。     

弹性圆柱壳液耦合系统内旋转重力波的近似解析解

应用流体力学和弹性力学知识,建立了弹性圆柱壳液耦合系统的非线性振动方程,利用平均法,得到了4个自由度的非线性振动方程组的一次近似解析解,求出了低频大幅旋转重力波幅值随激振力频率和幅值的变化关系曲线,分析了系统非线性振动过程的动力特性,从理论上进一步解释了壳液耦合系统在受高频激励下产生低频大幅旋转重力波的条件与原因,近似解析解与数值解和实验现象基本吻合。     

单层平面索网结构非线性频率简化计算方法研究

单层平面索网玻璃幕墙结构是广泛应用于大型公共建筑中的一种新型结构形式,由于其挠度较大,结构具有较高的几何非线性,其动力特点不同于传统的线性结构。采用连续化薄膜理论建立了单索幕墙的非线性振动方程,并采用谐波平衡法求解了结构非线性频率的解析表达式,为校核解析公式的正确性,将其计算结果同精确的有限元非线性时程方法的计算结果进行了比较,吻合很好,该解析公式具有相当高的精度。同时指出结构位移为3/2结构振幅位置处的刚度即为单索幕墙结构的等效线性刚度,采用该等效线性刚度即可得到上述非线性频率的解析表达式。此外得到的结构非线性振动方程和非线性频率为结构在动力荷载下响应的求解提供了基础。     

正交异性矩形薄板自由振动的一般解析解

本文建立了正交异性矩形薄板自由振动横向位移函数微分方程的一般解。可用来求解任意边界矩形板的振动问题。作为例题,计算了复合材料悬臂层合板的频率。其结果与试验值基本吻合。     

层合开口桩壳热应力问题的解析解

基于具有任意混合边界条件的Hellinger－Reissner广义变分原理,在柱坐标系下,导出正交各向异性层合开口柱壳混合状态方程和边界条件算子方程的弱形式,建立了层合开口柱壳的热应力混合方程,化混合方程为Hamilton正则方程,在求解中利用Hamilton矩阵的性质和矩阵传递法,保证了层间应力和位移的连续性,给出了任意厚度层合开口柱壳在热荷载和机械荷载共同作用下的解析解。本文提出的方法弱化了求解方程,物理概念清晰,无需特殊技巧,具有一般性和便于推广。本文也为验证其它数值方法的正确性和计算精度提供了考题和依据。     

随机激励时多介质耦合型减振器求解的一种近似方法

有关文献结合流体、橡胶、非线性弹性元件设计了一种多介质耦合减振器,获得较好的工作特性;在此基础上基于衰减随机振动的工程应用要求,提出了一种多介质耦合型非线性减振器的数学模型,该模型考虑了平方阻尼、线性阻尼、库伦阻尼及非线性弹性元件的耦合,在外部激励为随机振动激励时,通过FPK变换并结合等效原理对模型进行了理论上近似求解,具体讨论了非线性特性参数变化引起的系统特性变化,为进一步研究奠定了基础。     

附集中质量悬臂板基本频率的数值解及其应用

首先导出薄板在附加集中质量时的横向弯曲自由振动方程，应用差分法解出它在三边自由和一边固支的边界条件下的基本频率。进而给出它与悬臂矩形薄板基本频率间的相关关系，除实验验证该关系外，本文还探讨用加速度计测量板材弹性模量Ｅ的途径。     

考虑几何非线性的方形张拉膜的等效一阶频率

应用达朗贝尔原理建立了考虑几何非线性的方形张拉膜结构的离散非线性振动方程组；应用等效线性化方法得到方程组的线性化刚度矩阵，给出了结构等效-阶频率的计算方法；讨论了各相关参数对膜结构振动非线性特性的影响；考虑到实际应用方便，拟合出了方形膜结构的等效-阶频率的简洁拟合公式，并且例证了拟合公式的适用性。