半主动液阻型橡胶隔振器动态性能测试与计算分析

设计并制造了一种解耦膜刚度可调的半主动液阻型橡胶隔振器,对其静态、动态特性进行了实验测试.建立了半主动液阻悬置动特性计算分析的集总参数模型,利用该模型计算分析了一半主动液阻悬置在低频大振幅激励下的动刚度和滞后角,计算结果和实验值的对比结果证明了模型的正确性.给出了半主动液阻悬置在解决汽车在怠速、巡航与粗糙路面激励下的驾驶员座椅振动问题的应用实例.该分析方法和结论有助于被动式液阻悬置和半主动液阻悬置的设计与开发.     

液阻型橡胶隔振器非线性特性仿真分析

液阻型橡胶隔振器是汽车动力装置等系统的先进隔振元件。该文以惯性通道-活动解耦盘式液阻悬置为研究对象，建立了非线性动力学特性仿真分析的线性与非线性集总参数模型，重点探讨了模型中一些重要物理参数的识别方法。对BUICK轿车动力总成惯性通道-解耦盘式液阻悬置的动特性进行仿真，并与实验值进行对比分析，计算了该液阻悬置在不同的激振工况下，一些特征参数变化的规律，结果与液阻悬置的工作机理或实验值吻合。该建模与仿真方法对液阻悬置产品设计与开发具有一定的指导意义。     

液阻悬置惯性通道阻尼特性的实验与计算分析

以一轿车动力总成惯性通道型液阻悬置为研究对象,讨论了线性与非线性集总参数模型和模型中物理参数的特点及应用范围;应用流体力学有限元分析的方法,计算得到了惯性通道两端压力差与其中液体流动流量的关系,设计并制作了实验台,对计算结果进行了验证.利用惯性通道中液体流动的动量方程和惯性通道两端的压力差与其流量的关系,采用最小二乘方法,得到了惯性通道中液体流动的阻尼参数.该方法得到的阻尼参数,在较大激振频率和激振振幅范围内反应了惯性通道的阻尼特性.利用非线性的集总参数模型和本文方法得到的惯性通道阻尼特性参数,对一液阻悬置的动态特性进行了计算分析,计算结果和实验结果具有较好的一致性.     

汽车动力总成悬置系统振动控制设计计算方法研究

建立了含有液阻悬置的动力总成悬置系统振动控制分析模型，当动力总成在路面激励和绕曲轴扭转方向激励下，给出了动力总成质心位移和悬置支承点动反力频响特性的计算公式；计算了一轿车动力总成质心位移和悬置支承点动反力的幅频响应，由此阐述了动力总成悬置系统中液阻悬置滞后角峰值频率和滞后角峰值大小设计的方法。计算结果表明，利用该方法设计的液阻悬置的动态特性，可以有效地控制动力总成在垂直方向的振动和绕曲轴方向扭转振动，减小悬置支承点动反力的幅值，从而减小车身的振动和降低车内噪声。     

电流变液半主动悬置隔振特性仿真研究

在原有液压悬置的基础上,设计出一种环形阻尼通道的电流变液悬置的结构。建立阻尼可调式发动机电流变液悬置的模型,并推导出其状态方程及动刚度、阻尼滞后角方程。利用MATLAB/Simulink软件,对此悬置动特性进行了仿真,对仿真结果进行分析,得到了悬置的各主要参数对动特性的影响。     

变幅频载荷下不同结构液阻衬套内特性的实测与计算分析EI北大核心CSCD

采用试验的方法,对不同结构式液阻衬套在不同振幅及不同频率下的静、动特性及内特性进行了测试。推导得到一个统一的可表征多惯性通道-多节流孔式液阻衬套的集总参数模型,对液阻衬套的动特性进行了描述。建立了统一的多惯性通道-多节流孔式液阻衬套液体通道内流量响应及液室内压力波动的响应方程。采用直接流固耦合及不变特征点相结合的方法得到液阻衬套实物模型的计算参数,计算与测试结果对比验证了模型的正确性。对不同结构式液阻衬套在不同振幅及频率激振下的内特性进行了计算研究,并与理论推导结论及测试结果进行了对比分析,验证了计算分析的正确性。该计算方法可为液阻衬套的初期选型及设计开发提供直接参考。     

惯性通道解耦盘-膜式液压悬置动特性仿真

建立带惯性通道的解耦盘式液压悬置动特性的力学模型和数学模型,并结合MATLAB进行仿真。应用这种方法,可以在液阻悬置的设计开发阶段较精确地预测产品的性能和进行优化设计,有利于提高产品设计质量、缩短开发周期。     

发动机空气弹簧液压悬置动态特性及参数灵敏度研究

针对发动机空气弹簧液压悬置的动特性及其参数灵敏度影响,采用空气弹簧液压悬置上液室等效体积刚度替代解耦膜以及密闭空气腔对悬置动特性的影响,基于流体力学相关理论建立了空气弹簧液压悬置力学模型,并通过试验验证了该模型的正确性,分析了空气腔开启和关闭时空气弹簧的动态特性;采用该模型研究了空气弹簧液压悬置橡胶主簧体积刚度、阻尼系数、等效活塞面积、空气腔开启和关闭时上液室等效体积刚度、惯性通道液体惯性系数及阻尼系数等参数对悬置动刚度阻尼角的影响,获得了这些参数对空气弹簧液压悬置动刚度影响的灵敏度,该研究结果有助于空气弹簧液压悬置动特性的优化设计,缩短研发周期,节省研发成本。     

考虑强液-固耦合效应的发动机液阻悬置动态特性仿真研究

以某轿车发动机液阻悬置为研究对象,运用INTESIM强液-固有限元方法建立了其动态特性分析的强液-固耦合有限元模型,仿真分析了其静、动刚度特性,并和实验结果进行了对比,验证了仿真研究结果的有效性,说明利用INTESIM强液-固耦合有限元方法可以有效的仿真液阻悬置的动态特性。     

液阻悬置动特性建模及汽车动力总成悬置系统振动控制优化

给出了表征液阻悬置动态特性与激振频率相关性的五参数分数导数模型,模型中的五个参数具有明确的物理意义.建立了含有液阻悬置的六自由度动力总成悬置系统振动分析模型,在路面垂直位移激励下,给出了动力总成质心位移和悬置支承点动反力频响特性的计算公式.为降低动力总成质心位移和悬置支承点动反力的振动幅值,给出了基于遗传算法和序列二次规划算法的优化设计方法,对一轿车动力总成中含有的两个液阻悬置的动态特性进行了优化设计.优化结果表明,利用该优化方法得到的液阻悬置的动态特性,可以有效地降低动力总成在垂直方向振动以及悬置支承点动反力的振动幅值.     

Computer code to predict the heat of explosion of high energy materials

The computational approach to the thermochemical changes involved in the process of explosion of a high energy materials (HEMs) vis-à-vis its molecular structure aids a HEMs chemist/engineers to predict the important thermodynamic parameters such as heat of explosion of the HEMs. Such a computer-aided design will be useful in predicting the performance of a given HEM as well as in conceiving futuristic high energy molecules that have significant potential in the field of explosives and propellants. The software code viz., LOTUSES developed by authors predicts various characteristics of HEMs such as explosion products including balanced explosion reactions, density of HEMs, velocity of detonation, CJ pressure, etc. The new computational approach described in this paper allows the prediction of heat of explosion (DeltaH(e)) without any experimental data for different HEMs, which are comparable with experimental results reported in literature. The new algorithm which does not require any complex input parameter is incorporated in LOTUSES (version 1.5) and the results are presented in this paper. The linear regression analysis of all data point yields the correlation coefficient R(2)=0.9721 with a linear equation y=0.9262x+101.45. The correlation coefficient value 0.9721 reveals that the computed values are in good agreement with experimental values and useful for rapid hazard assessment of energetic materials.     

固定解耦式液压悬置集总参数建模及模型修正

针对经典液压悬置集总参数模型无法准确反映固定解耦式液压悬置动特性的问题,分别提出了一种新的液压悬置集总参数模型和一种经典液压悬置集总参数模型的修正模型。两种模型中均考虑了解耦膜刚度对上液室体积柔度的影响,前者将解耦膜显式等效为一弹簧,增加了解耦膜刚度和等效泵吸面积两个参数;后者在经典集总参数模型基础上,根据解耦膜刚度对上液室体积柔度进行了修正,具有更简洁的表达形式。然后使用有限元分析方法辨识了解耦膜刚度和等效体积柔度,以及其余集总参数。最后将辨识得到的集总参数代入模型中后仿真计算发现,考虑解耦膜刚度以后,两种集总参数模型均可准确地预测固定解耦式液压悬置的动刚度和滞后角,而传统液压悬置的集总参数模型无法准确反映该类型液压悬置动态特性。     

基于超弹性、分数导数和摩擦模型的碳黑填充橡胶隔振器动态建模

碳黑填充橡胶隔振器（以下简称＂橡胶隔振器＂）的动态特性与预载、激振频率和激振振幅相关。实验测试了一橡胶隔振器的动态特性,建立了基于超弹性、分数导数和摩擦模型的橡胶隔振器动态特性的非线性模型,其中超弹性模型用于描述橡胶隔振器的弹性,分数导数模型用于表征橡胶隔振器动态特性的激振频率相关性,摩擦模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅相关的特性,文中论述了建模方法和参数辨识方法。有限元分析获得橡胶隔振器的静态力-位移曲线,利用测试得到的橡胶隔振器在大振幅、低频激励下的力-位移关系,拟合得到橡胶隔振器动态模型中摩擦模型的参数,利用测试得到的橡胶隔振器在小振幅、高频激励下的力-位移关系,拟合得到橡胶隔振器动态模型中分数导数模型的参数。利用建立的模型和拟合得到的参数计算分析了橡胶隔振器动态特性的振幅相关性、频率相关性和预载相关性,并与实验结果进行了对比分析。分析结果表明,建立的模型可以较好的描述橡胶隔振器的动态特性。     

Frequency domain analysis of nonlinear systems driven by multiharmonic signals

This paper examines the output properties of static power-series nonlinearities driven by periodic multiharmonic signals with emphasis given to their effect on linear frequency response function (FRF) measurements. The analysis is based on the classification of nonlinear distortions into harmonic and interharmonic contributions. The properties of harmonic contributions are examined in detail and explicit formulae are derived, by which the number of harmonic contributions generated at the test frequencies can be calculated for odd-order nonlinearities up to, and including, the ninth order. Although an analytic solution for any odd-order nonlinearity is still under investigation, a heuristic methodology is developed that solves this problem. It is shown that the derived formulae provide a useful tool in the examination of the behavior of FRF measurements in the presence of nonlinear distortions. Based on these formulae, different approaches in classifying nonlinear distortions are then compared with respect to their suitability in assessing the influence of system nonlinearities on linear FRF measurements.     

Identification of a nonlinear joint in an elastic structure using optimum equivalent linear frequency response function

As the main source of local nonlinearities, joints can lead to drastic changes in dynamic behavior of structures in a global scale. Finite element (FE) models often lack these nonlinearities and are incapable of representing nonlinear behavior. Therefore, the identification of nonlinear dynamic mechanical properties of the joint is necessary, in order to develop a faithful FE model of the structure. In the present work, dynamic parameters of a nonlinear joint are identified using an optimum equivalent linear frequency response function of the structure. A test rig, which includes a beam that can produce cubic stiffness spring characteristic as a nonlinear joint, is built, and nonlinear dynamic characteristics of the beam are identified. In addition to hardening behavior related to cubic stiffness, softening effects were also observed in some measured modes in which further investigation attributed that behavior to the presence of a bolt in the test rig.     

非线性悬吊质量摆对输电塔减振控制的研究

针对悬吊质量摆减控制研究中小摆角线性分析的局限性,本文提出考虑悬吊质量摆大摆角非线性特性来计算结构体系动力响应的方法,将传统分析中的悬吊质量摆的线性刚度修正为非线性。以一输电塔为例,通过线性和非线性计算结果对比可知,当摆角过大时线性计算方法不满足线性小摆角条件,而非线性计算方法则可很好模拟质量摆在大摆角下的响应。通过参数分析讨论了正弦激励周期、摆长及质量比对输电塔减震率的影响。选取三条不同场地地震记录,计算输电塔附加质量摆体系的地震响应,结果表明在不同场地条件下,输电塔均具有明显的减震效果。     

橡胶隔振器高频动态特性的计算方法

该文采用一种由Mooney-Rivlin模型和多个Maxwell模型叠加组成的非线性粘弹性本构模型,用于计算橡胶隔振器的高频动态特性。该文给出了在时域和频域范围内拟合本构模型中粘弹性参数的方法,利用拟合得到的本构模型参数,对某款橡胶悬置跨点动态特性进行计算,并与实验结果进行对比。该文还建立了橡胶隔振器等效力学模型,分析了原点动刚度和跨点动刚度的区别,分析表明:使用跨点动态特性测试法可消除测试中附加惯性力的影响,适用于橡胶隔振器高频动特性的测试;同时,该文搭建了橡胶隔振器有限元模型,分别用于分析其跨点动刚度与原点动刚度,并将分析结果与实验结果进行对比,分析结果验证了有限元模型和力学模型的正确性。除此之外,该文还分析对比了时域（松弛、蠕变）和频域（简谐动态试验）拟合粘弹性参数方法的优缺点。     

汽车悬架液压衬套非线性动特性的实验与建模方法研究

在不同振幅位移激励下,测试了一汽车液压衬套的动刚度、滞后角随频率的变化特性。建立了液压衬套动态特性分析的非线性集总参数模型,基于模型,探讨了液压衬套橡胶主簧、惯性通道与液压衬套动特性之间的关系,计算结果与实验结果的一致,验证了计算模型分析的正确性。分析建立的集总参数模型,表明液压衬套在不同位移振幅激励下,存储动刚度具有不动特征点及在高频激励下动刚度趋于定值的特性。基于这种特性发展了模型参数的辨识方法,并对液压衬套集总参数模型中的参数进行了识别,利用识别得到的参数对液压衬套的动特性进行了计算,验证了识别得到的参数的正确性。