PARAMETRIC MATCHING SELECTION OF MULTI-MEDIUM COUPLING SHOCK ABSORBER

To achieve the dual demand of resisting violent impact and attenuating vibration in vibration-impact-safety of protection for precision equipment such as MEMS packaging system, a theoretical mathematical model of multi-medium coupling shock absorber is presented. The coupling of quadratic damping, linear damping, Coulomb damping and nonlinear spring are considered in the model. The approximate theoretical calculating formulae are deduced by introducing transformation-tactics. The contrasts between the analytical results and numerical integration results are developed. The resisting impact characteristics of the model are also analyzed in progress. In the meantime, the optimum model of the parameters matching selection for design of the shock absorber is built. The example design is illustrated to confirm the validity of the modeling method and the theoretical solution.     

液压减振器偏摩现象动力学分析和试验研究

通过对轿车后悬架系统力学建模,推导了双筒液压减振器在车轮平面和车轴平面内的受力计算公式,结合试验数据和实际参数对后悬架进行受力分析。从试验和系统动力学角度分析了液压减振器出现偏摩现象的原因。道路不平、车速较高并且冲击过大,使后减振器活塞杆承受突加弯曲,冲击载荷急剧增大,是导致偏磨的主要原因。车辆装配后,后减振器活塞杆不是严格垂直,使减振器活塞杆上产生附加动载荷,也易导致偏摩现象发生。所述的理论与试验研究结果可为减振器的设计及改进提供系统的理论依据。     

采煤机刚柔耦合动力学仿真及实验研究

以大采高采煤机为研究对象,针对摇臂变形较大的问题,采用虚拟样机技术将前、后摇臂进行柔性化处理,建立了采煤机刚柔耦合动力学模型,通过实验测试获取了截齿传感器应变片数据,通过对传感器的实际标定及数据二次拟合得到载荷数据后进行仿真分析,并对关键零部件进行寿命预测。结果表明:在考虑采煤机摇臂的柔性变形时,摇臂连接销轴受力值和载荷波动值较大,说明摇臂柔性变形增加了整机的振动冲击,降低了采煤机的强度和寿命,并且采煤机摇臂销轴的疲劳寿命满足使用要求,疲劳寿命为1.738×10~6次,进一步证明了实验方法的可行性,并为实际工况中摇臂销轴的选型提供了理论依据。     

CAD/CAE OF THE WORKING CHARACTERISTICS OF A NEW TYPE OF FLUID COUPLING SHOCK ABSORBER

For purpose of simulation of the working characteristics of a new type of fluid coupling shock absorber for vibration protection of sensitive equipment, a physical model is presented by analyzing the internal fluid dynamic phenomenon with respect to the coupling shock absorber and implemented in MATLAB software package. Using the model it is possible to evaluate the importance of different factors for design of the shock absorber. In the meantime, the key-model machine is designed for coupling dynamic test. Comparisons with experimental results confirm the validity of the model. So the CAD/CAE software has been developed in MATLAB for design and experimental test of the new coupling shock absorber.     

电流变阀外置的汽车双筒液力减振器的理论及试验研究

介绍了电流变阀外置的新型汽车减振器的理论、结构及试验研究。阐述了电流变液体减振器阻尼力和电场的关系,其阻尼力由两部分组成:一部分是由粘性阻尼引起的牛顿力,无电场作用时,作为普通的减振器用;另一部分是由所加电场引起的切应力,它与所加电场强度成正比。试验结果表明:所设计的新型汽车电流变液体减振器具有阻尼力变化大、响应快、控制容易、结构简单和能源消耗低等特点,满足了汽车工程的实际需要,具有重要工程实用价值。     

DYNAMIC MATHEMATICAL MODELING AND APPLICATION FOR PUMPING SYSTEM PERFORMANCE INTEGRATED EVALUATION

A mathematical model is set to evaluate the overall centrifugal pumping system using asynchronous motor as power. This method can be used to affirm system performance according the transform and the aberrance of interior parameters and exterior performance curves so as to give a reference to the equipment amelioration. The analysis of emulation experiment data suggests the model is effectively used.     

高速凸轮机构动力稳定性的分析与实验研究

文中对凸轮推杆系统的动力稳定性进行分析,在理论和实验的基础上建立了一种新的动力学模型,其中考虑了推杆的纵向和横向运动及其相互影响,导出了描述该系统的两个耦合的运动偏微分方程,经过简化得到一个描述推杆横向振动的变系数偏微分方程。应用Галеркин方法导出Hill方程组。根据Floquet理论,寻找Hill方程周期解存在之条件,得到临界频率方程,将此方程的求根问题转换为相应方阵的特征根求解的问题,简化了计算。在此基础上编制了计算程序,以确定动力不稳定区域。文中并以FG-1型柴油机的配气机构为例进行了理论计算和实验研究。     

欠驱动柔性机器人的动力学建模与耦合特性

运用有限元法,建立具有柔性杆的欠驱动机器人的动力学一般模型。以此模型为基础,分析系统的主动与被动关节的加速度耦合和被动关节与驱动力矩的动力学耦合效应,并针对欠驱动柔性机器人,提出柔性杆弹性变形分别与主动关节、被动关节动力学耦合的新指标。将欠驱动柔性机器人的被动关节加速度耦合和力矩耦合仿真结果与刚性系统相比较,在某个驱动器位置,柔性系统得到较大的耦合值,说明此时柔性系统更加有利于能量的传递,体现了杆件的弹性变形对系统动力学特性的影响。同时,数值仿真还表明这些动力学耦合指标对欠驱动机器人的结构设计、位形设计、驱动装置位置及系统控制都具有重要意义。     

非线性转子-轴承系统的耦合动力行为及稳定性分析

运用非线性动力学现代理论对一非线性转子-轴承动力系统进行研究.基于Wilson-θ法并将其改进形成一种求解周期响应的局部迭代方法.针对转子系统具有的局部非线性特征,运用该方法使得非线性响应的迭代求解仅在非线性自由度上进行.运用Floquet稳定性分岔理论,结合Poincaré映射研究系统周期响应的稳定性和分岔形式.数值结果展现系统具有周期、拟周期、多解共存、跳跃等丰富复杂的非线性现象.     

DESIGN METHOD OF MAGNETO- RHEOLOGICAL FLUID SHOCK ABSORBER FOR CAR SUSPENSION

The Bingham constitutive model, which is previously used in depiction of magnetorheological （MR） fluids rheological behaviors for design devices, exhibits discontinuous characteristics in representation of pre-yield behaviors and post-yield behaviors. A Biviscous constitutive model is presented to depict rheological behaviors of MR fluids and design automotive shock absorber. Quasi-static flow equations of MR fluids in annular channels are set theoretically up based on Navier-Stokes equations and several rational simplifications are made. And both flow boundary conditions and flow compatibilities conditions are established. Meantime, analytical velocity profiles of MR fluids though annular channels are obtained via solution of the quasi-static flow equations using Biviscous constitutive model. The prediction methodology of damping force offered by MR fluid shock absorber is formulated and damping performances are predicated in order to determine design parameters. MR fluid shock absorber for Mazda 323 car suspension is designed and fabricated in Chongqing University, China. Measurements from sinusoidal displacement cycle by Shanchuan Shock Absorber Ltd. of China North Industry Corporation reveal that the analytical methodology and design theory are reasonable.     

主动隔振与动力吸振器的联合减振研究

针对单层主动隔振系统，研究主动隔振对隔振对象振幅的影响。发现存在临界频率，对于临界频率以下的激励，主动隔振会加剧隔振对象的振动。临界频率是阻尼的函数，选择合适的阻尼可使临界频率尽量小，但存在下限。引入动力吸振器能有效降低隔振对象低频响应的振幅，分析表明，对于舰船的低频噪声，主动隔振与动力吸振器联合减振是一种有效的综合治理方法。     

基于整车平稳性模型的可变阻尼减振器主参数优化设计

以高速列车整车平稳性为追求目标，在建立了可变阻尼油压减振器随机振动等效线性模型的基础上，提出了将其耦合于整车优化模型中的建模策略和方法，实现了基于整车平稳性的减振器主参数优化设计，所得优化结果说明采用减振器部件优化方法取得的最优方案在整机中并非最优，从而验证了本研究方法的可行性和结果的实用性。     

基于混合模式的汽车磁流变减振器阻尼特性分析与测试

根据牛顿流体模型和滨汉塑性流体模型,分别对混合工作模式的汽车磁流变减振器进行了理论分析研究。按照长安微型汽车的技术要求,设计和制作了汽车磁流变减振器,并对此进行了试验测试。试验结果表明,应用所提出的理论分析模型是可行的,对设计特殊阻尼特性的磁流变减振器有一定的指导意义。     

车辆筒式减振器活塞杆侧向摩擦现象试验分析

根据车辆筒式减振器实际情况建模，得出减振器在车轮平面和车轴平面内的受力表达式，并结合试验数据和实际参数对后悬架进行受力分析。从试验和系统动力学角度分析减振器出现倾向摩擦现象的原因。道路不平、车速较高和装配不当造成冲击过大，使后减振器活塞杆承受突加弯曲，是导致减振器活塞杆侧向摩擦的主要原因。     

液体静压支承动态过渡特性的理论与试验研究

在考虑油液（含气泡）可压缩的条件下,分析液体静压支承在阶跃载荷作用下的过渡特性。求得支承过渡过程的特性方程、延续时间和支承间隙的动态位移量,以及支承系统的主要参数对过渡特性的影响。因此,为提高精密轴承的动态支承精度,提供了新的理论依据。     

齿轮传动系统刚柔耦合建模及载荷特性研究

齿轮传动系统是履带车辆核心部件之一,为了掌握齿轮在系统运行过程中的载荷特性,基于刚柔耦合动力学,构建了利用Creo、HyperMesh和RecurDyn软件平台联合建模的方法,在考虑齿轮副间时变接触力和齿轮柔性的基础上,建立了系统刚柔耦合仿真模型,并依托试验台架对其准确性进行了验证。以某实际工况为例进行仿真,将刚柔耦合模型和刚性体模型的仿真结果进行对比分析,结果表明刚柔耦合模型能更加准确地对齿轮运动受力情况进行描述。根据仿真得到的齿轮应力变化规律,分析了系统运行过程中断齿故障的产生的原因。仿真过程及结果为齿轮疲劳寿预测、系统的故障诊断提供了参考和依据。     

非线性径向主动电磁轴承-转子系统的耦合动力学特性及稳定性

研究径向主动电磁轴承支承的不对称转子系统的动力行为及稳定性。转子模型中考虑了陀螺效应，结合分散PID(pmponional integral differential)控制器方程和转子运动方程，形成系统方程。将预估—校正机理和Newton-Raphson方法相结合，给出一种径向主动电磁轴承—转子系统线性失稳转速即Hopf分岔点所对应转速的计算方法。基于打靶法及将预估—校正机理和打靶法相结合形成的一种轨迹预测追踪的延续算法，研究系统非线性不平衡周期响应及稳定性边界。结合Floquet分岔理论研究随系统控制参数改变径向主动电磁轴承—转子系统周期运动的局部稳定性和分岔行为。     

基于混合模式的汽车磁流变减振器阻尼特性分析与测试

根据牛顿流体模型和滨汉塑性流体模型 ,分别对混合工作模式的汽车磁流变减振器进行了理论分析研究。按照长安微型汽车的技术要求 ,设计和制作了汽车磁流变减振器 ,并对此进行了试验测试。试验结果表明 ,应用所提出的理论分析模型是可行的 ,对设计特殊阻尼特性的磁流变减振器有一定的指导意义。     

COUPLING EFFECT OF FLEXIBLE JOINT AND FLEXIBLE LINK ON DYNAMIC SINGULARITY OF FLEXIBLE MANIPULATOR

The coupling effect of the flexible joint and the flexible link on the dynamic singularity of the flexible manipulator is addressed. Firstly, the dynamic equations of a flexible manipulator with a flexible joint and a flexible link are derived. Secondly, the relationship and property between the flexible joint and the flexible link are analyzed. It shows that the flexible joint＇s amplitude will increase abruptly, thereby the dynamic singularity occurs if the frequency of a flexible joint is near or equal to some natural frequency of a flexible link. Finally, some numerical simulations which will verify the correctness of the theoretical analysis, are carded out. The results are fundamental for the design of a flexible manipulator and for the avoidance of the dynamic singularity.     

干摩擦非线性减振器构成的迟滞振动系统的响应计算

运用非线性振动理论中的谐波平衡法,研究了一类无记忆恢复力中含有位移三次非线性的干摩擦非线性拳振器构成的迟滞振动系统的响应计算问题,揭示出由于无记忆恢复力中三次非线性的存在,系统的幅频曲线将出现弯曲、跳跃等典型的非线性现象,对优化设计等深入研究工作具有重要指导意义。