应用最优经典设计法设计曲轴扭转减振器

发动机曲轴系统的扭转振动是引发发动机振动造成断裂的重要因素,以某30T工程车辆直列四缸发动机曲轴轴系作为研究对象,建立曲轴轴系的ANSYS有限单元模型,基于模型分析轴系的扭转振动的固有振动和强迫振动特性,获得常用转速范围内的主谐次与次主谐次及对应发动机转速,结合最优经典设计方法对曲轴扭转减振器的参数进行设计,基于有限单元模型验证不同工况下减振器的减振效果;结果表明所设计减振器减振效果良好,为同类车辆发动机曲轴系统的扭转振动分析、扭转减振器的设计及分析提供参考。     

基于响应面法的卷簧扭振减振器优化

在柴油机中,发动机扭矩波动会不可避免地产生曲轴系扭转振动,经常使用卷簧减振器进行减振,其中减振器的力学性质和工作可靠性是判断减振器优良的重要标准。针对减振器受力效果进行数学建模,将其力学计算进行程序的编写,并基于响应面法,以卷簧片中的三个因子对卷簧扭振减振器的减振效果进行数学建模,对卷簧扭振减振器承受应力前期线性阶段的减振效果进行优化,即在刚度一定的条件下,使簧片强度达到期望目标。经过优化,得出了更优的设计方案。通过对卷簧扭振减振器的优化,体现响应面法在结构优化中的高效性。     

液力变矩器的减振性能分析

分析车辆动力总成的扭转振动特性,有助于改善车辆的舒适性和经济性。本文着重介绍自动变速箱的扭振减振性能,通过理论假设,简化典型的横置前驱得机械模型,并建立相应的数学模型。基于此数学模型,通过MATLAB计算仿真,比较评估相同扭振减振器不同参数的对系统减振特性的影响,以及介绍在不同减振器下差速器的速度响应的区别。     

磁流体阻尼可调减振器

磁流体减振器作为一种阻尼力可调减振器,具有反应时间迅速,能适用于振动系统实时控制等特点。在分析了磁流体减振器阻尼力特性的基础上,提出了磁流体减振器的非线性模型;试验验证了磁流体减振器作为阻尼可调减振器的减振性能。结果表明提出的非线性模型更能反映磁流体减振器的阻尼力特性;磁流体减振器能满足振动系统的不同阻尼的要求。     

活塞式磁性液体减振器的阻尼分析和实验研究

根据磁性液体的磁粘特性,当磁性液体周围施加垂直于其涡旋矢量方向的磁场时,磁性液体的粘度增加,利用磁性液体作为减振器的阻尼液,通过改变磁场可以调节振动系统的阻尼比,从而达到减振的目的。根据这一特性,提出一种活塞式磁性液体减振器。根据磁性液体的流动方程和连续性方程,建立了减振器中磁性液体的动力学模型,并得到减振器阻尼力与振动速度之间的表达式以及减振系统的阻尼比。设计实验,将磁性液体减振器安装在悬臂梁自由端,利用线圈对减振器施加均匀磁场,研究不同线圈电流时磁性液体减振器对梁振动阻尼比的影响。实验表明,在所假设的条件下,实验结果与理论结果的一致性较好。同时得出,在一定范围内,活塞式磁性液体减振器的阻尼效果随着线圈电流的增大而增大。     

电控悬架用可变阻尼减振器动态特性研究

为了提高悬架减振器的设计效率和降低开发的难度,以某乘用车的可变阻尼减振器为研究对象,对减振器的实物模型和力学特性研究建立了减振器的仿真模型,利用AMESim仿真软件得出减振器的外特性曲线,在相同的参数条件下进行台架试验并验证了模型的精确性.在减振器系统的基础上分别建立1/4车辆被动悬架和半主动悬架仿真模型,在PID控制器的控制下得出在不同激励下车身振动特性曲线的幅值和功率谱密度大小,检验了两种不同悬架的减振性能.结果表明:仿真模型的外特性曲线和台架试验的结果在误差范围内吻合良好,半主动悬架中车身振动曲线的幅值和功率谱密度较被动悬架小.验证了可变阻尼减振器和悬架仿真模型的正确性,说明了这种研究方法的有效性.     

山地车车架动态试验与仿真

采用试验和动态仿真手段,并借鉴国标ISO2631-1中人体对振动反应的评价标准,研究了某全减振山地车车架在简谐激励条件下对不同类型后悬架减振器的动态响应特性,并对试验和仿真结果进行了对比分析.试验结果表明:当激振频率小于5Hz时,气压减振器减振效果优于液压和弹簧减振器;当激振频率大于5Hz时,弹簧减振器的减振效果略优于其它两种减振器,但相差不大.利用动力学仿真分析软件ADAMs对系统进行相同激励条件下的仿真试验,结果表明:对于采用弹簧减振器的车架系统,仿真与试验结果吻合较好,将该仿真模型做为山地车性能分析的依据具有一定的可靠性.     

振动压路机振动轮减振系统的减振效果

振动压路机振动轮减振系统主要由橡胶减振块组成,该系统一方面要利用振动轮中偏心装置旋转产生的周期性振动,对路面进行压实,另一方面要减少振动轮向机架以及其他系统传递的振动,从而提高机器的可靠性和舒适性能。本文通过试验,验证振动轮减振效果。1.橡胶减振器的受力特点橡胶减振器制作简单,减振刚度理论计算方法也比较成熟。振动压路机橡     

惯性导航平台减振装置设计及其动态特性分析

针对惯性导航平台隔离振动的要求,在分析惯性导航平台振源基础上,结合减振理论,设计了该平台的减振系统。基于复刚度模型的橡胶减振系统理论,实验测试得到橡胶减振器多种工况下的参数-刚度、损耗因子。建立了减振系统的有限元模型,通过模态分析获得减振系统的前12阶固有频率,并通过谐响应分析方法分别获得发动机怠速激励和陀螺仪抖动激励下的位移响应,结果表明所设计的减振系统固有频率远离发动机怠速激励和陀螺仪抖动激励频率、位移响应幅值小,具有良好的减振效果。     

基于ANSYS的低频弹簧橡胶减振器结构设计

在某型号的电子设备的减振器设计中,综合考虑了振动、冲击两种主要的力学环境,以减振器刚度为设计变量,根据振动、冲击环境设计要求确定了约束条件,在ANSYS中建立了减振器的力学模型,分析确定了减振器的三个方向的弹簧常数.由于该电子设备需要从20Hz处的超低频开始减振,目前国内小型减振器的减振都不能达到这样的效果,因此该设计也是一种探讨研究.众所周知,弹簧减振器具有很好的低频特性,但是它没有适当的阻尼不能很好地抑制共振峰;而橡胶减振器有大阻尼特性,不足之处是它的低频减振效果不尽人意.为了兼顾弹簧的低颇特性和橡胶的阻尼特性,从弹簧和橡肢如何细合成低频减振器进行了理论研究,在设计过程以实验进行验证、指导,可为该类减振器的设计提供借鉴.     

基于有限元法的某机载雷达频综器减振设计

基于有限元分析方法,对某机载雷达频综器进行减振设计。通过模态分析、随机振动分析分别得到频综器的固有频率、整体应力水平和载机环境下振动敏感位置的振动响应。基于分析结果和减振理论,确定减振系统需要的系统固有频率和振动传递率,并据此进行隔振器的选型。通过试验对所选隔振器的减振性能进行了评估,验证了减振设计的可行性。     

某机载雷达电子设备随机振动分析

机载电子设备经受的振动环境异常复杂,对电子设备进行随机振动分析可以验证机载振动环境下结构的可靠性.文中首先采用有限元法对某机载雷达电子设备进行了模态分析,确定了结构的振动特性;然后进行了随机振动分析,得到了电子设备结构的应力和变形云图;最后根据分析结果对结构的刚强度进行了校核.结果表明,该电子设备的刚强度满足设计要求,达到了验证结构可靠性的目的.     

粘弹性阻尼安装架结构设计及减振效能分析

粘弹性阻尼材料的最大优点是可以在很宽的频域和温域内对振动进行抑制,特别适用于机载电子设备结构减振问题.文中阐述了在某机载电子设备安装架上敷设粘弹性阻尼材料的方法和典型工艺,并利用有限元仿真方法对安装架敷设阻尼层前后的减振效能进行了对比,结果表明敷设阻尼层后的安装架有更好的减振效能.     

某机载雷达天线框架结构的有限元分析

天线框架是天线的安装平台和精度基准,其结构刚度与强度直接关系到机载雷达的性能。文中以某机载雷达天线框架结构为研究对象,建立了完整的有限元仿真模型,进行了模态分析,给出了结构的前6 阶固有频率及振型,完成了该结构在加速度过载下的准静态分析及随机振动的响应分析,得到了相应的变形和应力值,并计算了相应的安全裕度。结果表明,该机载雷达天线框架具有较高的基频和较好的刚强度,结构设计满足机载产品抗力学环境设计要求。     

机载显控台抗振动仿真设计

机载显控台与载机安装方式有刚性安装和隔振安装2种方式,文中针对这2种安装方式进行了抗振动仿真设计,目的是为了寻求一种正确的计算方法,并利用该方法在方案阶段对机载显控台隔振系统参数进行正确的设置。抗振动仿真设计应用的计算方法是基于ANSYS软件的动力学仿真技术,模拟施加机载振动作用载荷,计算出结构响应,并与试验结果进行对...     

基于OptiStruct 的某机载设备托架形貌优化

以某机载设备托板优化设计为例,介绍了形貌优化的基本原理和方法,基于OptiStruct 软件对原设计托板加强筋设计进一步优化,根据优化结果进行圆滑过渡并完成数字建模,考虑机载设备的轻量化要求完成减重设计。使用Ansys 对优化前后的托板模态、频率响应进行分析对比,使托板的1 阶模态频率提高了123. 5%,并高于机载环境振动频率范围,有效提升了托板的结构稳定性。     

Interior noise analysis of a construction equipment cabin based on airborne and structure-borne noise predictions

Noise from construction equipment affects not only surrounding residents, but also the operators of the machines. Noise that affects drivers must be evaluated during the preliminary design stage. This paper suggests an interior noise analysis procedure for construction equipment cabins. The analysis procedure, which can be used in the preliminary design stage, was investigated for airborne and structure-borne noise. The total interior noise of a cabin was predicted from the airborne noise analysis and structure-borne noise analysis. The analysis procedure consists of four steps: modeling, vibration analysis, acoustic analysis and total interior noise analysis. A mesh model of a cabin for numerical analysis was made at the modeling step. At the vibration analysis step, the mesh model was verified and modal analysis and frequency response analysis are performed. At the acoustic analysis step, the vibration results from the vibration analysis step were used as initial values for radiated noise analysis and noise reduction analysis. Finally, the total cabin interior noise was predicted using the acoustic results from the acoustic analysis step. Each step was applied to a cabin of a middle-sized excavator and verified by comparison with measured data. The cabin interior noise of a middle-sized wheel loader and a large-sized forklift were predicted using the analysis procedure of the four steps and were compared with measured data. The interior noise analysis procedure of construction equipment cabins is expected to be used during the preliminary design stage.     

液压限位隔离系统的抗冲击性能研究

在舰载隔离系统中安装限位器可有效限制设备的最大相对位移,但传统橡胶限位器易对系统产生严重的二次冲击。首先,建立了液压限位器的数学模型,并通过杜哈梅积分法对隔离系统的冲击响应特性进行了仿真分析;然后,设计了带液压限位器的隔离系统试验装置并进行了冲击测试试验,比较了不同限位器参数对抗冲击效果的影响;最后,对比分析了液压限位与橡胶限位隔离系统的冲击响应特性,与无限位的隔离系统相比,液压限位可减小近60%的最大相对位移响应,存在一个最佳节流孔孔径,可使系统获得最佳隔振效果。研究结果表明：与传统橡胶限位隔离系统相比,在相对位移响应近似相等的条件下,加速度响应可降低44.5%,大幅提高舰载设备的抗冲击性能。     

随机疲劳分析在机载设备疲劳寿命预测中的应用

提出采用宽带随机振动疲劳寿命数值分析方法在产品设计阶段预测其宽带随机振动疲劳寿命来保证设计方案的首次成功率，并以在宽带随机振动环境下工作的某产品的疲劳寿命设计为例，阐述了整个随机振动疲劳数值仿真分析流程，得到了与试验相吻合的仿真结果，证明了在设计阶段预测产品的疲劳寿命并进行优化是可行的。     

机载装备紧固螺钉强度分析与设计改进

为了解决某机载装备内部滤波器模块的紧固螺钉在耐久随机振动过程中发生的断裂问题,对紧固螺钉开展了强度校核和应力仿真分析,给出了机载装备小尺寸螺钉在耐久随机振动中剪切应力和挤压应力的估算方法,并应用ANSYS Workbench仿真软件对紧固螺钉在振动过程中的受力情况进行了仿真分析。强度校核和仿真分析结果对比表明,螺钉承受的剪切应力和挤压应力均高于许用限值,在振动中存在断裂风险,与试验现象吻合。依据螺钉强度校核和仿真分析结果,在紧固螺钉的螺纹直径方面进行了设计改进。经整机试验验证,改进后的紧固螺钉可满足耐久随机振动试验的强度要求,改进措施有效,表明文中给出的强度校核和仿真分析方法具有一定可信度,可作为类似结构的设计参照。