根据柔性体动态响应特性进行精密机床隔振基础结构设计

本文引入机床柔性体动态响应特性及相对振动影响比值的概念,说明振动对加工精度的影响。重点介绍了根据柔性体动态响应特性及实验统计结果的分析,设计机床隔振基础的方法。并有针对性地列举了典型的隔振、减振基础结构。可供机床基础设计人员参考。     

上楼机床及设备的隔振研究

本文针对多层厂房内的安装机床及设备，提出了同时考虑机床弹性及安装基础动态特性的非刚性隔振系统的建模方法，应用子结构传递矩阵法推导了该复杂隔振系统的传递率，并给出相应的功率流解析表达式。为进一步研究柔性基础上安装机床和设备的振动噪声控制提供了理论依据，并可推广应用于弹性基础上的双层隔振系统。     

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。     

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。     

上楼机床及设备的隔振研究

本文针对多层厂房内的安装机床及设备,提出了同时考虑机床弹性及安装基础动态特性的非刚性隔振系统的建模方法,应用子结构传递矩阵法推导了该复杂隔振系统的传递率,并给出了相应的功率流解析表达式,为进一步研究柔性基础上安装机床和设备的振动噪声控制提供了理论依据,并可推广应用于弹性基础上的双层隔振系统。     

基于柔性车体的铁道车辆主动悬挂的模糊控制研究

采用有限元的分析方法,建立了某型软卧车体的有限元分析模型,并将柔性车体在铁道车辆动力学分析软件ADAMS/Rail12.0中组装成多刚体/柔体耦合的单节车辆动力学分析系统。样机平台上的动力响应分析计算结果反映了多刚体/柔体耦合的实际车辆系统的振动响应。设计了一个新型的因子可调的模糊控制器来抑制柔性车体的动态响应。实现了基于柔性车体的车辆主动悬挂的隔振研究,表明基于柔性车体的车辆主动悬挂系统同样能使车体的振动响应幅值降至理想状态。     

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。     

被动隔振的非线性动力学研究

研究了由基础振动激励的被动隔振体的非线性振动特性和振动稳定性。考虑隔振系统的非线性刚度和隔振材料的非线性阻尼,建立了被动隔振体的非线性动力学方程;用谐波平衡法研究了其非线性振动特性,导出了频率响应方程;讨论了非线性因素的影响;分析了隔振体振动的稳定性,得出了稳定区和不稳定区的分界线方程。     

三维弹性浮筏隔振系统参数对隔振性能的影响

在三维弹性浮筏隔振系统模型基础上,采用威尔逊-θ方法计算系统的振动响应特性,然后以具体实例分析了筏体质量和隔振器刚度对浮筏隔振性能的影响,为浮筏隔振系统的设计提供一些有益的结论。     

单轴柔性体气弹簧主动隔振研究

该文讨论了单轴柔性体气弹簧主动隔振系统，首先讨论了设计指标问题，理论分析表明，由于柔性体其他单元对接口单元的传递率不变，接口单元的传递率即为隔振系统对柔性体各单元振动传递率的衰减率，控制住该传递率，就可清晰明了地控制柔性体全部自由度的传递率，因此，该传递率可以作为柔性体隔振的设计和考核指标。其次，由于气动作动器的带宽有限，且高阶校正不易实现，仅采用反馈控制传递率改善的幅度受到限制，故增设基座激励前馈控制，以进一步降低传递率，四自由度柔性体气弹簧主动隔振算例验证了该文控制策略的有效性。     

被动隔振体的非线性振动分析

研究了由地基振动激励的隔振体的非线性动力响应。用变形的三次多项式函数表征隔振材料的非线性刚度特征 ,建立了被动隔振体的非线性动力学方程 ,分别用谐波平衡法和直接数值积分法研究了其非线性动力响应特性 ,得出了频率响应方程和幅频曲线 ,揭示了忽略隔振材料刚度的非线性将会导致隔振设计和隔振效果分析的显著误差。分析方法和结论对于精确进行被动隔振设计和隔振效果评价具有积极意义。     

内燃动车动力包刚柔耦合系统动力学特性分析

以某带空冷、静压泵装置双子系统的典型内燃电传动车组动力包为研究对象,分别考虑构架刚性和柔性建立动力学模型,研究中间构架柔性对带双子系统的双层隔振系统模态特性和谐响应的影响.研究表明:构架柔性对机组整机振动能量的影响很小,最大仅有0.58％;考虑构架柔性后,构架上的振动响应在整个频段上仍是以刚体振动模态响应为基础,对于构...     

高速双针平缝机振动与噪声分析

建立高速双针平缝机系统多体动力学模型,利用ADAMS动力学系统仿真软件对其振动响应进行研究,分析了振动系统参数在不同激励频率下对机身振幅和基础振幅的影响;研究成果为双针平缝机的进一步优化设计和减振隔振设计及降低噪声提供依据.     

浮筏隔振系统的功率流研究

利用功率流进行浮筏隔振系统研究。建立柔性基础上的多支承隔振系统动力学模型,给出系统动态特性结构化分析方法,推导耦合系统动态传递方程及功率流表达式。结合工程实际机组隔振系统功率流的数值计算结果,着重探讨隔振器安装位置、刚度及基础弹性对隔振效果影响。     

多激励多支承全柔性隔振系统的传递特性分析

现代机械的高速化和轻量化的发展趋势导致了更加严重的振动噪声问题,因此柔性系统的高频隔振降噪是机械设计过程中必须要考虑的问题.充分考虑机械系统的柔性性质,采用子结构导纳综合法和传递矩阵技术,建立多激励多支承的柔性机器和柔性基础(Flexible machine and flexible base,FMFB)全柔性隔振系统的一般动力学模型和力学描述,该模型不但包含了刚性机器和刚性基础(Rigid machine and rigid base,RMRB)、刚性机器和柔性基础(Rigid machine andflexible base,RMFB)、柔性机器和刚性基础(Flexible machine and rigid base,FMRB)等多种隔振模型,而且还可以借助该模型分析积极隔振和被动隔振等问题.通过系统综合,给出适合于不同隔振系统的传递率和功率流表达式,探讨各类柔性系统的固有频率耦合规律,并研究它们的振动传递特性等问题,得到了一些有价值的结论,对柔性隔振设计具有重要的指导意义.     

环境微振动下超精密加工设备基础隔振分析

为研究超精密加工设备隔振基础的隔振效果,以某超精密加工设备为研究对象,设计了隔振系统,分析了系统在环境微振动下的振动响应,发现在x方向能得到很好的隔振效果。另外,通过调整隔振基础厚度和隔振弹簧刚度,分析了加工设备对外界环境微振动的响应变化情况。     

谐调柔性机构的失谐动态响应分析

谐调机构在构件柔性大速度快的情况下,出现失谐动态响应。为了揭示这种现象,建立了谐调机构虚拟样机模型并进行运动仿真,得到了谐调机构的受力失谐和质量失谐的动态响应。利用蒙特卡洛方法得到随机失谐量引起的动态响应分布。计算结果表明,周期柔性机构存在失谐动态响应,并且在机构中以振动形式传播,为进一步研究失谐机构振动局部化特性研究打下了基础。     

动态秤安装环境振动测试与隔振系统设计

动态秤是现代智慧物流的关键设备,能够在分拣包裹或货物的同时对它们进行动态称重。因节约空间和物流产线功能实现的需求,物流分拣线中的动态秤多与传送模块一同安装在单层或多层钢架平台上。传送电机在启动和服役过程中会不可避免地产生振动,振动通过钢架平台传递至动态秤,严重影响动态秤的称重精度,降低动态秤的工作效率。该文详细阐述了物流分拣线中动态秤支脚处安装环境振动的测试方法,分析了振动频谱信息;针对现场测试的振动信号,创新设计了动态秤隔振系统,建立了动态秤-隔振系统二自由度振动数学模型,并获得了动态秤称重传感器相对位移响应的幅频响应关系,评估了隔振系统对钢架平台振动的隔振效果,发展了动态秤安装环境振动控制方法。该文为控制环境振动对动态秤的影响,提高动态秤的称重精度和运行效率提供了理论基础和技术支持。     

滚动轴承刚柔多体接触动力学分析

以柔性多体动力学理论为基础,提出了以相对坐标描述刚柔多体接触滚动轴承的递推数值分析方法。以球轴承为例,研究了滚动轴承刚柔多体接触输出响应的动态特性。综合考虑滚动体与轴承内外圈滚道的时变接触刚度、柔性接触、摩擦、离心力等非线性因素,分析出转速、摩擦力和预紧力对滚动轴承的时变接触力和时变振动位移的影响。结果表明,以相对坐标描述刚柔多体接触滚动轴承的动力学模型,可以有效地解决滚动体与滚道间的时变接触振动响应和柔性接触等非线性接触动力学问题。     

柔性基础上金属橡胶非线性隔振系统性能分析

根据柔性基础结构振动声辐射的控制需求,提出了柔性基础上应用金属橡胶隔振器的被动隔振方法。运用ADAMS软件与有限元软件结合,仿真了基础材料、隔振器一次线性刚度、三次非线性刚度、粘性阻尼等参数改变时隔振系统的频域特性,得到了设备与基础的幅频响应曲线和系统的振级落差曲线,通过结果曲线的对比,分析了不同参数对系统隔振性能的影响,并提出了提高隔振效果、优化系统参数的一般方法。