重型汽车主动悬架次优控制策略设计与分析

为合理设计汽车主动悬架次优控制策略、探讨不同次优控制策略对重型汽车行驶性能的影响,建立了四自由度汽车-路面系统动力学模型,采用改进模糊层次分析法进行性能指标赋权,设计了主动悬架的次优控制器,以车身质心加速度和道路破坏系数的线性加权和为指标,对不同次优控制策略进行评价优选,在时频域范围内对比分析了被动、最优和次优控制悬架的行驶性能差异。结果表明,不同次优控制策略对汽车行驶平顺性和道路友好性的影响差异明显,综合考虑状态变量可测性及测试成本,对车身和车轴加速度测量、并进行一次积分处理的次优控制策略性能最优;合理设计的次优控制悬架性能与最优控制相当或接近,且优于被动悬架,具有更好的实用性。     

地应力对岩石爆破开裂及爆炸地震波的影响研究

深部岩体爆破开挖是高地应力和炸药爆炸产生的动应力共同作用的结果。采用SPH-FEM耦合数值模拟方法,研究了地应力场对岩石爆破开裂及开裂区外地震波能量的影响。结果表明:随着地应力水平的提高,岩石爆破破碎区的范围缩小、裂纹扩展速度降低,非静水地应力场中破碎区内裂纹主要沿最大主应力方向扩展,但地应力对爆破粉碎区的形成几乎没有影响;地应力作用下爆破开裂区形态改变影响了爆炸地震波的能量及传播特性,随着地应力的增大,更多的炸药爆炸能转化为地震波能量,产生的高频地震波随距离衰减更快,且小主应力方向上的爆炸地震波能量更大。研究成果可为深部岩体爆破优化设计提供理论参考。     

循环荷载频率和幅值对有砟道床动力行为的影响

为研究有砟道床在长期反复列车荷载作用下的动态响应及劣化规律,利用离散元分析软件PFC并考虑道砟的真实外形,建立可考虑道砟破碎劣化的有砟道床离散元计算模型,研究分析了不同频率、不同幅值循环荷载作用下有砟道床的振动响应、道砟受力以及道砟摩擦耗能、破碎行为。结果表明:道砟的振动加速度随动荷载频率和幅值的提高而非线性增长;道砟所受的接触力主要受荷载幅值影响,受荷载频率影响较小,荷载幅值提高,道砟接触力增大;提高荷载频率和幅值均会增加道砟的摩擦耗能,在荷载作用初期,道砟的摩擦耗能有一个突增过程;动荷载的幅值对道砟的破碎行为占主导因素,荷载幅值较低时道砟稳定在较低破碎水平,荷载幅值较高时道砟破碎现象加剧并受荷载频率影响,此时荷载频率越高道砟破碎越严重。     

基于信息融合与FastICA的轴承故障提取方法

针对振动传感器监测信号易受噪声干扰的问题,提出一种基于FastICA算法与信息融合的轴承故障诊断方法。算法对各通道测得的信号采用FastICA算法进行降噪处理,采用自适应线性加权算法对降噪后信号进行数据层信息融合,最后基于谱峭度指标设计自适应带通滤波器,进行特征提取。此方法解决了低信噪比条件下的轴承故障特征提取问题。使用了仿真和实验轴承故障信号验证了算法的有效性。     

风浪不共线对浮式风机基础动态特性影响研究

旨在研究风载方向和波浪方向不共线对浮式风机基础动态特性影响。以5 MW浮式风机为研究对象,采用等效载荷法模拟空气动力载荷,建立浮式风机系统耦合动力学模型,研究风浪呈0°、30°、60°和90°夹角工况时,浮式风机基础动态特性变化。结果表明:风浪不共线对浮式平台纵荡和横荡运动平衡位置影响很大,对垂荡运动响应影响很小。随着风浪夹角增大,横摇和艏摇运动振荡范围增大,纵摇运动振荡范围减小。风浪不共线使得系泊系统张力响应变化明显,张力变化趋势与平台运动及系泊布置有关。     

多参数线性时滞系统的稳定性准则

针对带有多参数扰动的线性时滞系统,利用二次型加积分项的Ｌｙａｐｕｎｏｖ泛函,导出了系统鲁棒稳定的时滞无关准则。由于准则给出的扰动界关于参数空间的原点可以是非对称的,充分利用了不确定性的结构特点,因此在很大程度上扩大了稳定参数城。     

后处理Galerkin方法在转子-轴承系统降维中的应用

高维转子-轴承系统的降维是研究转子动力学行为的关键步骤,这里着重介绍基于模态截断的后处理Caler-kin方法,并将其应用于一个双盘转子-轴承系统的降维处理.数值分析表明此方法在降低系统维数的同时保留了转子关键信息,具有较高的精度.     

基于混沌理论的齿轮箱系统故障检测方法研究进展

基于混沌理论的故障检测方法就是利用混沌对初始条件的敏感、短期可预测等固有特性,来解决实际动态系统的故障检测问题。在总结目前应用于齿轮箱系统故障检测方面的混沌理论和方法的基础上,探讨了该领域目前采用的主要检测方法的原理、研究进展和存在的一些问题,力求为装甲车辆齿轮箱系统乃至传动系统的故障,特别是对强噪声背景下的故障提供一个先进的检测方法。     

航空发动机鼓筒连续扫描模态测试方法研究

针对航空发动机鼓筒等薄壁圆柱壳型结构,以薄壁圆柱壳为例,基于LabVIEW测试平台、利用非接触式电磁激振器搭建了模态参数测试实验台,并对实验台校准时的各个自由度偏差进行误差分析,给出灵敏度指数指导实验台校准。基于扫频信号包络线法辨识圆柱壳的固有频率,避免能量泄漏,提高辨识精度;基于共振响应辨识模态振型,利用激光旋转扫描测试,提高模态振型测试效率,并研究不同转速下的测试精度。将测试结果与LMS模态分析软件所测结果进行对比,结果表明,利用文中的测试方法得到的模态参数更为准确,具有一定的工程应用价值。     

铁道车辆含故障参数的非线性动力学模型

随着铁路高速重载的提出,货车转向架的非线性动力学问题日益突出,货车系统动力学性能和安全运行已是亟需研究的课题。本文分析三大件转向架容易损坏并发生故障的关键部件的故障形式,重点分析了二系悬挂减振装置中的磨耗故障的发生。建立了含有故障参数的39自由度货车车辆非线性动力学模型。通过对其进行大量的数值仿真,考察系统动力学响应和相应故障参数变化之间的关系,以此为基础探讨研究故障机理的新思路。