大位移桥梁伸缩缝的垂向动力学响应研究

以大位移桥梁伸缩缝为研究对象,应用动力学分析的理论方法,并结合数值计算,进行了垂向动力学研究。其中,建立了完整的垂向动力学理论模型,即模拟在行驶的汽车通过伸缩缝的整个过程中,汽车载荷的冲击对伸缩缝垂向振动的影响。并且结合载荷形式,对完整模型的方程组进行联立求解,计算了不同车速下伸缩缝的垂向振动响应。计算结果,用于对研究载荷的冲击系数以及大位移桥梁伸缩缝的关键部件结构参数,从而为伸缩缝的合理化设计提供理论依据。     

基于ABAQUS的大位移桥梁伸缩缝垂向动力学分析

运用解析理论方法和有限元分析软件Abaqus对大位移桥梁伸缩缝进行垂向动力学研究。研究在不同车速下伸缩缝的最大竖向位移,以及车速、弹性支承刚度、阻尼和缝宽的变化对冲击系数的影响。研究表明,解析理论分析与有限元分析结果相吻合,伸缩缝的每根中梁振动幅度均不一样,因此,应提取振动幅度最大的中梁进行研究分析;冲击系数随弹性支承刚度、阻尼和缝宽的增大而减小;车速低于100 km/h时,冲击系数随车速的增大而增大。当弹性支承刚度大于40 000 N/mm,车速低于120 km/h时,最大冲击系数应选定为1.50。     

热连轧机横向-垂向耦合振动研究

为了研究某热连轧机组的振动特性,根据轧制界面粘滑摩擦特性和轧辊轴承座-牌坊接触非线性,建立轧辊-轴承座有无间隙时的轧辊横-垂向模态耦合振动模型.分析表明,当系统刚度和外激励频率处于某区段时轧辊横向和垂向振动幅值均出现大幅波动的现象,轧制生产中应避开此范围;机座有间隙时,轧辊出现跳振,轧辊横向响应曲线有明显的削顶现象,辊系动力学性能变差.     

多自由度人体垂向振动模型建立与研究

为准确模拟高速列车运行过程中人体振动情况,针对既有研究对人体各部位进行单独分析时自由度较少的限制,提出了人体坐姿九自由度垂向振动动力学模型,利用样条插值对实验值数据进行扩充并依据最小二乘原理对模型参数进行辨识,同时对模型进行振动响应分析。结果表明:考虑上下肢振动的九自由度人体垂向振动模型具有较高的准确度;人体振动情况与车体有较大差异;在相同的激励作用下,人体不同部位振动响应差异也较大,为高速列车乘坐舒适性的提高提供了相关理论参考。     

径向转向架机车垂向振动问题分析

某C0-C0轴式机车的线路试验表明,一台新研制的机车遇到新的动力学问题--机车虽然具有很好的横向性能与曲线通过性能,但垂向振动加速度很大.针对这一特殊情况,通过频率分析法确定产生这一问题的原因,认为实测中出现的垂向振动加速度大的现象是一种长期以来铁路机车车辆可能都忽略的新的动力学现象--轮对纵向动力学,同时指出这也是导致机车非正常磨耗即踏面剥离的原因之一.     

盾构实验台盘形滚刀垂向振动间接测试研究

为解决盘形滚刀垂向振动测试难的问题,笔者设计了滚刀回转切削振动测试系统,提出一种盾构实验台间接测试盘形滚刀垂向振动位移的方法,即用ZA-21电涡流位移传感器来测量滚刀顶部振动量的方法以间接测定滚刀破岩面的振动量。然后在机械振动综合实验平台上用加速度传感器进行实测,采用Matlab中的cor-rcoef函数对采集的时域信号计算相关性,计算结果与实测曲线表明,测量滚刀顶部振动量与直接测量滚刀破岩面振动量有很高的相关性,由此证明测试方案的可行性。     

盘形滚刀垂向-轴向动力学模型及振动特性分析

为研究滚刀振动特性,建立了滚刀垂向和轴向振动模型,求出了滚刀上三个节点在垂直和轴向的动力学参数值,得到了滚刀各节点振动的位移~时间曲线。研究发现,节点2即轴承的连接等效刚度增大一倍,各节点振动幅值降低约25%;当节点1即刀圈的等效质量与外载荷分别增大一倍,各节点振动幅值均增大一倍,因此要降低滚刀振幅需要增大圆锥滚子轴承刚度、减小刀圈质量(保证刀圈强度)、降低外载荷。     

高速列车垂向振动的模拟器再现方法研究

针对目前高速列车驾驶模拟器经典洗出算法模拟垂向振动的不足,提出了一种模糊自整定洗出算法.根据驾驶员在真实列车和列车模拟器中的垂向振动感觉误差及实际列车垂向振动参数与模拟器垂向通道滤波器参数之间的关系进行模糊推理,实现滤波器参数的实时调节.数值计算表明,利用模糊自整定洗出算法得到的感觉误差指数较经典洗出算法降低了14.21%,有效地提高了模拟器的逼真度.     

轮边驱动电动车大质量电动轮垂向振动负效应主动控制

根据某型号轮边驱动电动车的悬架特性参数,建立了该车的被动悬架和主动悬架模型,全面分析非簧载质量过大引起的垂向振动负效应,研究主动悬架解决该项问题的有效性．研究表明:大质量电动轮垂向振动负效应主要表现为车轮动载荷过大,汽车行驶安全性降低;基于线性二次最优控制理论的主动悬架对于解决垂向振动负效应效果明显．     

高速列车弹性车体垂向振动与悬挂参数设计

高速铁道客车车体受轨道激扰力的作用产生弹性振动,影响客车运行平稳性。为了分析车体弹性振动与车体悬挂参数关系,基于刚柔耦合动力学原理,建立了客车垂向动力学模型,根据共振理论及模态叠加原理计算了系统固有频率和响应功率谱,分析了车辆系统悬挂参数和运行参数对振动的影响。仿真发现弹性车体振动响应大于刚性车体,车体一阶垂弯振动对弹性振动的贡献最大。在满足结构条件下,适当降低一、二系悬挂垂向阻尼、一系悬挂垂向刚度可减小车体弹性共振,系统各个部件自振频率控制、车体垂向悬挂阻尼控制可实现整车模态及局部有害模态控制。     

基于应变梯度理论的微压电振动能量采集器建模与仿真

当采集器的尺寸小到微纳米级时,构件表现出明显的尺度效应,传统的宏观理论建模将不再适用。而应变梯度理论能够引入与材料内部结构的有关的内秉特征常数,有效解决了微结构的尺度效应问题。首先采用Hamilton变分原理推导出基于偶应力理论的的微梁的动力学方程,并对振动偏微分方程进行求解。结合压电方程以及梁在小变形条件小的挠曲度微分方程得到微能量采集器的电压输出表达式,然后利用软件MATLAB参数仿真,仿真结果与实验值对比,拟合效果较好。     

单级齿轮箱内部冲击振动的传播衰减特性研究

齿轮箱箱体表面的振动信号包含了丰富的内部状态信息,因此成为系统动态特性辨识和结构故障诊断的主要依据。考虑到啮合刚度,以及加工误差或齿面缺陷的激励作用,从内部激励源到表面拾振点之间形成了多级、多界面的振动传递过程,沿不同路径的传播、衰减特性直接决定了振动信号采集的质量。建立某单级齿轮箱的有限元模型,通过模态叠加法完成了该结构的冲击响应分析,研究了沿不同传播路径的界面传播与衰减情况,并通过振动幅值能量和能量传播损耗率两个参数实现了衰减特性的定量分析。最终通过齿轮箱试验台的脉冲响应试验,验证了数值仿真的准确性,并建立了可信的齿轮箱冲击振动衰减规律。     

大型立式凝结水泵变频振动的研究及解决方案

针对现有大型立式凝结水泵普遍存在变频工况运行时振动超标的缺点,提出了2种简单有效的解决方案,并根据某600MW、1000MW发电机组立式凝结水泵变频振动超标的改造实例,通过ANSYS有限元计算方法,对整机系统进行模态分析,并对泵的振动情况现场检测,深入分析振动超标的影响因素,对个别零件进行结构改型,并经过试验验证,系统变频运行时的振动状况得到了明显改善,为进一步解决凝泵变频振动问题提供了有益参考和新的尝试。