非对称悬索桥对称竖弯基频的实用计算公式

为了方便计算非对称悬索桥的对称竖弯自振基频,采用Rayleigh法分别推导了不考虑和考虑边缆和主塔刚度影响下的非对称悬索桥一阶对称竖弯自振基频的近似计算公式,提出了修正规范公式的非对称结构参数影响因子和计入边缆和主塔刚度的非对称结构参数影响因子,并给出了边缆和主塔刚度对竖向自振基频的影响系数的表达式,最后通过有限元法验证近似公式的精度.研究结果表明:在计算非对称悬索桥竖向自振基频时不能忽略边缆和主塔刚度的影响,计入边缆和主塔刚度影响的实用公式计算结果与有限元法计算结果非常接近,误差为3.3%,能满足工程上对精度的要求,可以方便指导非对称悬索桥的方案选择和初步设计.     

风电机组塔筒固有频率的计算

风电机组塔筒与叶轮发生共振将严重影响风电机组的安全性。以四川A风场2 MW风电机组为对象,结合瑞利法、工程算法和规范估算公式等对风电机组塔筒进行了固有频率的解析计算,并且利用ANSYS有限元分析软件对风电机组塔筒的三维有限元数值仿真模型进行模态分析,计算出塔筒的理论频率。对比分析了所提出算法的塔筒频率计算结果。分析表明：风电机组正常运转情况下,塔筒不会和风轮发生共振;其中一部分公式精确度较好,可以为塔筒的动态设计提供理论依据,具有一定的实用价值。     

简支条件下三叠片复合弯振换能器振动特性研究

采用瑞利法对简支边界条件下三叠片圆盘弯振换能器进行理论研究,并推导其谐振频率及有效机电耦合系数,通过数值计算分析了谐振频率及有效机电耦合系数随换能器各尺寸参数的变化规律,结果表明换能器结构参数对谐振频率和有效机电耦合系数有很大影响,谐振频率随换能器各尺寸参数的增大而增大,在其它尺寸一定的情况下有效机电耦合系数随着金属片厚度,都有一个最大值,也为三叠片弯曲振动换能器的进一步广泛应用提供理论支持。     

转轴临界转速的近似计算方法

讨论了用瑞利法和邓柯莱法计算转轴临界转速的两种方法方法,将计算结果与临界转速的精确值作了对比,说明算法是简单方便的。     

用数学规划方法求解线性系统最低阶固有频率

将数学规划与瑞利法结合，构成一种新的求解线性低阶固有频率的数值方法，与原瑞利法相比，固有频率计算值精度提高，结果可靠。     

基于瑞利法的内燃机曲轴纵向振动研究

采用瑞利法对高速内燃机曲轴纵向振动进行研究。将内燃机曲轴等效为连续分布阶梯轴模型,根据当量轴段以及集中质量的动能和势能关系,通过拉格朗日方程建立了轴系纵振模型;根据刚度耦合原理,并考虑轴系扭转激励和弯曲强迫激励,建立了纵振强迫振动模型。采用谐次分析法对模型求解,将结果与采用三维振动测量装置实际测得的某直列四缸柴油机曲轴自由端的振动信号结果进行比较发现,计算结果与实测结果在各主要谐次都保持相当的一致。     

一种五自由度喷涂机器人运动学与振动分析

设计了一种适用于长筒型工件内外表面涂装的五自由度混联喷涂机器人。列出了机器人的D-H参数表并推导出了末端执行器的位姿矩阵,应用MATLAB软件模拟了局部关节联动形成的包络面。在蒙特卡罗方法的基础上,改进算法,规划出了机器人的完整工作空间。针对机器人实物样机测试过程中存在的轨迹颤动问题,建立了机器人的振动分析模型。采用瑞利法对该弹性体模型进行了分析,给出了系统的基阶振型函数,计算出了系统的振动周期。同时建立了振动系统的仿真分析模型,在Adams Vibration软件中模拟了系统的受迫振动,得到了系统在不同频率激振力作用下的频域响应曲线。仿真结果与理论分析相符,为机器人的运动控制及结构优化提供了重要依据。     

三叠片压电复合换能器弯曲振动的比较研究

用瑞利法对三叠片弯振圆盘换能器在三种不同边界条件下的振动特性进行理论研究,推导了谐振频率及有效机电耦合系数的表达式,通过数值计算分析了复合换能器的谐振频率及有效机电耦合系数随换能器各结构参数的变化规律并进行比较研究,同时将计算结果与有限元模拟结果比较,结果表明不同边界条件下换能器的结构参数对谐振频率和有效机电耦合系数影响不同:在换能器结构参数一定时,自由边界条件下谐振频率最大,简支边界条件下最小,固定边界条件下次之;有效机电耦合系数随着金属片厚度、陶瓷片厚度和陶瓷片半径变化时,分别有一个最大值;其他参数一定时,有效机电耦合系数在简支边界条件下最大,自由边界条件下的值稍大于固定边界条件下的值。上述研究结果可为三叠片弯曲振动换能器的设计和实际应用提供一定的理论支持。     

基于瑞利法的内燃机曲轴扭纵耦合振动

采用瑞利法对高速内燃机曲轴扭纵耦合振动进行了研究。将内燃机曲轴等效为连续分布阶梯轴模型,根据当量轴段以及集中质量的动能和势能关系,通过拉格朗日方程分别建立轴系扭振模型和纵振模型。根据刚度耦合原理,并考虑轴系强迫激励进而建立了扭纵耦合强迫振动模型。采用谐次分析法对模型求解后,通过与采用三维振动测量装置对某直列四缸柴油机曲轴自由端的振动信号进行实际测量所得到的结果进行比较,可以发现,扭振和纵振与实际测量的结果在各主要谐次都保持相当的一致。