含有时滞控制的准零刚度隔振器的隔振性能研究

采用一对斜置弹簧作为负刚度元件,与垂直弹簧并联组成准零刚度非线性隔振器,从而增大系统的隔振频率范围。并引入线性位移时滞控制。通过平均法分析得到系统在简谐力激励下的响应特性。在此基础上,研究了该刚度系统在引入线性位移时滞控制时的力传递特性,给出了时滞控制对力传递率的影响规律和特点。结果表明,无论受控系统是在低频段还是高频段,该隔振器的隔振性能均比等效的线性隔振器要好,而受控系统的隔振性能优于不受控系统。     

交通荷载作用下钢弹簧浮置板隔振道路设计参数研究

为降低城区道路汽车荷载对建筑结构的振动影响,设计一种新型钢弹簧浮置板隔振道路,对浮置板的动力学设计参数进行研究。在浮置板缩尺模型有限元试验验证的基础上,选取浮置板长度、厚度、弹簧刚度、弹簧支承间距4个参数及不同水平值,进行正交试验,建立81个样本的三维有限元模型。采用模态分析法,研究各参数对浮置板固有频率和振型的影响;实测交通荷载激励,分析激励作用下浮置板结构在时域和频域的响应,并通过Z振级和插入损失探讨浮置板结构各参数的减振效果。结果表明：各样本基频主要分布在4~10 Hz之间,基频直接影响钢弹簧浮置板的隔振性能;随着浮置板长度的减小、厚度的增大、弹簧刚度的减小、支承间距的增大,浮置板结构的隔振效果明显提高;交通荷载激励下,浮置板结构振动放大频段位于基频附近及14~18 Hz范围;VL_z振级在0~18 Hz范围内随频率增大而增大,之后随频率增大而降低,但未超过72 dB;对于0~40 Hz范围内的振动响应,样本最大减振量为40.6 dB,基频处放大量最大为17.4 dB。     

压电材料圆形板热弹耦合作用下的主共振

以温度场中的压电材料圆形薄板为研究对象,基于Von Karman大挠度理论及弹性力学基本理论,利用Bubnov-Galerkin原理推导出了压电圆形薄板的非线性动力学方程.利用多尺度法求得系统发生主共振时的幅频、相频响应方程.利用Lyapunov理论对系统稳态解的稳定性进行了分析.借助MATLAB软件分析了板中心温度、阻尼、外激励幅值、板厚对系统主共振响应的影响.研究结果表明:板中心温度增大会引起系统的响应幅值减小,发生跳跃的外激励频率与固有频率的比值增大,板中心温度对系统的影响相当于阻尼的作用,温度场对系统振动特性具有很大的影响;当外激励幅值增大时,系统的响应幅值也会随之增大,共振区域增大,适当地增大外激励幅值可以使系统避开不稳定区域.     

随机最优策略在转子系统振动控制中的应用

为了减小随机激励作用下转子系统的振动, 提出了一种用于振动控制的随机最优控制策略.基于线性二次型高斯控制理论, 给出了转子系统在白噪声激励作用下振动控制的随机最优控制规律，并通过成形滤波器把有色噪声变为白噪声，得到了有色噪声激励作用下的随机最优控制规律. 通过求解方差方程，用数值方法对对随机激励作用下的转子系统的位移响应方差进行了研究.结果表明, 该控制策略作用下转子圆盘中心的位移响应方差仅为没有控制策略作用下对应位移响应方差的16.7％. 该控制策略能够有效地抑制转子系统的振动. 转子圆盘中心的位移响应方差随着随机激励功率谱密度的增大而增大.     

温度场中矩形地基薄板主共振系统稳定性

为了研究温度场中非线性地基上矩形薄板受简谐激励的主共振稳定性问题,应用弹性力学理论建立其动力学方程,应用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.利用稳定性理论分析主共振系统平衡点类型及稳定性.选择激励参数F作为控制参数进行数值计算.分析主共振系统时间历程和相图结果表明：随着控制参数的变化,主共振运动稳定性发生变化;随着控制参数F的增大,主共振系统的振幅增加;当控制参数F取值较小时,主共振系统存在拍振现象.     

橡胶弹簧隔振特性及其影响因素研究

针对工程机械和轨道交通中的振动隔离问题,以橡胶弹簧隔振系统为研究对象,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,研究了橡胶弹簧的隔振特性及其影响因素.建立了橡胶弹簧的本构方程,提出了橡胶弹簧隔振特性的理论计算方法,进行了橡胶材料的力学特性试验,并结合橡胶弹簧隔振系统的有限元模型,通过仿真分析得出如下结论:橡胶弹簧的隔振特性随激励频率、隔振系统质量、橡胶弹簧刚度和阻尼的变化而变化,且其绝对传递率随橡胶弹簧刚度和阻尼的增加而增大,随隔振系统质量的增大而减少,当激励频率小于28.3rad/s时,绝对传递率随激励频率的增加而增大,当激励频率为28.3rad/s时,绝对传递率达到最大值,当激励频率大于28.3rad/s时,绝对传递率随激励频率的增大而减少.     

裂纹梁在简谐激励作用下的动力特性分析

采用弹簧铰模拟裂纹截面,并考虑几何非线性,以及裂纹的张开闭合状态的交替变化,建立起两端铰支输空心裂纹梁在简谐激励作用下的非线性运动方程。采用数值算法,首先研究了含裂纹空心梁在简谐激励作用下的超谐共振、次谐共振,然后深入探讨了在较大简谐激励幅值条件下,结果表明较大幅值激励条件下,结构几何非线性被激起,影响了裂纹梁响应在频域上分布。     

导电薄板在纵向磁场中的谐波共振分析

基于Maxwell方程及Kirchhoff薄板基本假设,导出了导电薄板的非线性磁弹性振动方程、电动力学方程和电磁力表达式。在此基础上,研究了纵向磁场中横向机械动载作用下条形薄板的非线性谐波共振问题。针对两端简支边界条件情况,应用伽辽金法进行积分,导出了关于振动位移和电场强度函数的磁弹性耦合振动微分方程组。利用多尺度法进行求解,得到了共振下的幅频响应方程,并对定常解的稳定性进行了分析,得到了解的稳定性判定条件。通过数值计算,得到了共振振幅随调谐参数、激励力幅值和磁感应强度的变化规律曲线图,以及系统振动位移和电场强度的时程响应图,分析了电磁、机械等参量对共振现象及解的稳定性的影响。     

非对称支撑Euler梁受简谐激励的主共振响应

采用打靶法研究了受横向简谐激励作用的一端刚性固定、一端不可移简支的Euler梁的主共振响应,并绘制了相应的主共振曲线.详细考察了激励频率和激振力力幅对主共振响应的影响.发现了系统的硬弹簧特性.     

斜置隔振系统随机振动分析

本文推导了斜置隔振系统在偏心白噪声激励下的运动微分方程,求出了描述系统动态特性的频率响应函数,计算并分析了系统的各种响应特性,如响应谱、均值等。这对随机激励下斜置隔振系统的振动分析有重要的指导作用。     

双滚子型动吸振器对倾斜振动系的减振研究(理论计算)

建立了附加双滚子动吸振器时的弹簧-质量-阻尼倾斜振动系的力学模型,并分析了系统的振动特性.双滚子型动吸振器中,一个滚子是参数励振型,而另一个滚子是共振型.这样的构造和配置使动吸振器在倾斜角度小的时候,参数励振型滚子动作;在倾斜角度大的时候,共振型滚子动作.由此,动吸振器在倾斜振动系的任何倾斜角度下都能减振.理论分析和数值计算结果表明,采用双滚子型动吸振器对倾斜振动系的减振效果明显.     

核电站1000MW半速汽轮发电机组弹簧隔振基础强迫振动模型试验

对汽轮发电机组弹簧隔振基础进行模型试验的最根本理论是相似理论,最关键的技术是模态分析.本文利用相似理论与模态分析的传递函数矩阵方程,推导了强迫振动模型试验的相似准则方程,确定了r阶模态的决定性相似准则为r阶阻尼比Dr与r阶调谐比ηr,非决定性相似准则为振动线位移组合量.对1 000 MW半速核电站汽轮发电机组弹簧隔振基础的强迫振动进行模型试验时,各阶模态的阻尼比与调谐比必须相等,但是模型与原型的各阶阻尼比是否能够做到相等,缺乏验证.而且目前阻尼比取值不太合理,模型试验没有给出有益的建议.振动系统包括汽轮发电机组、基础台座、弹簧隔振器与阻尼器等,模型试验在机器的激振频率、激振力强度与分布等方面难于满足相似理论.模型试验在满足弹簧隔振器的刚度、压缩量与系统频率要求时也有困难.     

新型汽车电流变液体减振器控制系统研究

介绍了电流变阀外置的新型汽车减振器的工作原理,描述了电流变液体减振器阻尼力与电场之间的相互关系。对两自由度电流变液体减振器半主动悬架的动力学模型进行了研究,提出了适合本系统的控制算法,设计了一种简单实用的位移测量以及相对速度测量电路,完成了电流变液体减振器控制系统的设计。所设计的新型电流变液体减振器具有阻尼力变化大、响应快、控制容易、结构简单等特点,满足了汽车工程的实际需要,具有重大的实用价值。     

一种新型车辆减振器初步分析

提出了一种在低频蓄能振动控制和在高频液力阻尼与油气弹簧效应减振的新型车辆减振器。初步分析表明该类减振器比现有的油气减振器能更有效地改善行驶性能,并有可能发展一种造价低、能耗少、控制可靠的车辆悬架控制系统。     

减振器生热机理仿真分析

为了准确获知车辆减振器内部温度分布状况,进而为其可靠性设计奠定基础,以某车辆减振器对称性结构特点为依据,建立了具有较高精度的节流阀系流体网格模型。应用计算流体动力学(CFD)数值方法并采用CFX仿真软件对其进行谐波激励下的模拟,仿真计算出工作缸管内强迫对流换热的传热过程,进而得出此减振器油液的热量产生过程和温度场分布情况。研究结果表明：应用此仿真方法,可明确车辆减振器的温升过程和生热机理,能为完善减振器温升理论的研究提供参考。     

基础位移激励下椭圆抛物面碳纤维索网的振动

在考虑温度变化的基础上,研究椭圆平面双曲抛物面碳纤维索网在基础激励下的非线性振动问题,建立了椭圆平面双曲抛物面碳纤维索网在基础位移激励下的非线性振动方程,采用Galerkin原理及KBM法求得了椭圆平面双曲抛物面碳纤维索网非线性振动的近似解.在把碳纤维索网与钢丝索网比较的基础上,讨论分析了位移激励、温度、振幅、外阻尼等因素对椭圆平面双曲抛物面碳纤维索网非线性振动的影响,得到了碳纤维索网对温度变化不敏感,而钢丝索网受温度的影响却很大,且碳纤维索网振动特性优于钢丝索网振动特性的结论.     

摩托车前减震器随机激励下的响应分析

对摩托车前减震器进行动态分析,建立动力学方程力学模型,对系统响应路面激励的联合马尔可夫转移密度函数分析并归一化求解,求出了函数的稳态解．通过变量逆变换得到系统的联合概率密度函数．当车速提高时振幅将降低,但振动频率将随着增加,振动强度并不一定减少．增加阻尼系数、减小导向座与减振柱的内径比可以有效缓冲振动．     

汽车电磁主动悬架系统建模及应用前景

构建了汽车悬架电磁减振器的模型,利用电磁学原理设计了一种新型的电磁减振器,建立了基于电磁减振器的汽车电磁主动悬架的非线性控制模型,推导出了汽车电磁主动悬架的系统运动控制方程．在此基础上对电磁主动悬架的应用前景进行分析．     

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.     

筒式液压减振器AMESim建模与仿真

分析了筒式液压减振器的工作原理和阀系特性,根据流体力学缝隙流动、管嘴流动计算理论及流体连续方程,推导了油液流动数学公式。应用AMESim建立了减振器上腔、下腔、补偿腔及各种阀系的模型,仿真得到了减振器示功图和速度特性,按照减振器台架试验标准QC/T545进行了试验。仿真结果和试验数据吻合良好,表明:用AMESim对筒式液压减振器建立的仿真模型正确可靠,符合实际要求,准确地描述了阻尼力随行程变化的规律,仿真模型可用于指导减振器的设计以及进行性能预测。