电梯系统共振失效的灵敏度研究

以曳引式电梯为研究对象,考虑电梯曳引绳刚度具有时变特性,对电梯系统建立了8自由度耦合振动的动力学模型。在对系统进行模态分析的基础之上,以影响系统模态频率的动力参数作为随机变量,结合DOE试验方法与神经网络技术,得出系统随机变量与系统模态响应之间的显性函数关系式。依据动态结构系统的固有频率与激振频率差的的关系准则,定义了系统共振的失效模式,并对系统的随机变量进行了可靠性灵敏度分析。研究表明,绳头侧刚度和曳引机支撑刚度对频率共振影响最为明显,因此,在电梯系统设计中可以通过修改该动力参数达到有效降低共振的风险。同时,在实际工作中应该严格关注和监视该动力参数的变化,避免发生共振。     

连续梁弯曲振动系统可靠性频率灵敏度研究

将机械动力学与可靠性理论结合,依据固有频率与激振频率之差绝对值不超过规定值的关系准则,提出随机动态结构系统避免共振的频率可靠性分析方法;在研究基础上结合灵敏度技术,提出随机动态结构系统的频率可靠性灵敏度分析方法,推导出参数为正态随机变量时可靠性灵敏度的表达式,获得可靠度与随机变量分布参数波动间的量化关系,通过研究设计参数的改变对系统可靠性影响,对动态结构系统共振的可靠性灵敏度分析方法进行探索。并以实际工程简化模型随机连续梁弯曲振动系统为例,将理论方法与工程实践相结合,对该模型进行频率可靠性灵敏度研究,理论计算与工程实际完全一致,表明该方法的有效性、实用性。     

充液管道模态的参数灵敏度及其共振可靠性分析

分析充液管道模态的参数灵敏度,并对充液管道的共振可靠性进行了研究。首先考虑管道与液体之间的耦合作用,利用有限元软件对所建立的简单管道系统进行模态计算。然后假设管道结构参数服从某种随机分布,分析了对应的一、二阶模态的概率分布并讨论了这些参数对管道固有频率的灵敏度影响。最后利用干涉理论对流固耦合管道系统进行了防共振可靠性分析。该研究结果可为管道防共振设计和管道的共振可靠性评估提供了参考。     

基于虚拟样机技术的高速电梯动态性能分析与优化

为降低高速电梯振动以提高电梯的乘坐舒适性,论文运用SolidWorks和ADAMS联合建立了高速电梯虚拟样机模型,对其整机运行进行了动态分析、仿真。通过对高速电梯振动信号灵敏度分析,得出了各主要动力学参数对高速电梯振动的影响。结合振动信号频域分析、多体动力学系统固有频率分析,对电梯动力学参数进行了优化。仿真结果表明,优化后电梯各项动态特性指标较优化前均有很大的改善,为改进高速电梯运行性能提供了参考依据。     

电梯悬挂系统在建筑摇晃引起的位移激励下的横向振动分析

高层建筑在各种水平荷载作用下引起的摇晃对高速运行的电梯产生位移激励,这种激励是引起电梯悬挂系统横向振动的重要因素。以高速运行的电梯悬挂系统的横向振动为研究对象,应用Hamilton原理建立了电梯悬挂系统在建筑物摇晃引起的两点位移激励下的横向振动偏微分方程,并用Galerkin方法对运动方程进行离散化求解。数值算例计算了建筑物以不同频率摇晃时电梯悬挂系统的横向振动响应,并研究了轿厢弹簧刚度、集中阻尼和绳索分布阻尼对系统振动的影响。数值结果表明：当轿厢自振频率、绳索固有频率和建筑物摇晃引起的惯性力频率接近时,悬挂系统产生共振;通过改变弹簧刚度和阻尼系数,系统振动能得到不同程度的抑制。     

多失效模式下多状态伺服转塔刀架系统频率可靠性分析EI北大核心CSCD

根据频率响应函数特性曲线的连续性,传统频率可靠性分析中仅将共振区与非共振区二分化值得商榷。提出了多失效模式下多状态频率可靠性分析方法,综合考虑影响系统固有频率各结构参数的随机性、激励频率的随机性,应用Monte Carlo仿真估计出系统频率可用度,并根据相关性分析识别各结构随机参数对系统频率可靠性的影响。将该方法用于基于多体系统传递矩阵法所建立的伺服转塔刀架系统动力学模型中,研究了其频率可用度以及与系统状态最为相关的结构参数,所得分析结果为系统优化设计提供了依据。     

高速电梯垂直方向动力学建模与计算研究

为研究高速电梯振动问题,基于理论建模结合数值计算完成高速电梯垂直方向振动分析。基于子结构法建立适应性强的系统动力学模型,采用拉格朗日方程、牛顿定律等处理曳引轮、补偿轮、轿厢等构件的动力学模型,并建立单元数可变的钢丝绳动力学模型;在数值计算方面,采用乔里斯基分解结合雅克比迭代方法计算自然频率和振型;采用ADAMS动力学仿真与实验测试相结合的方式对模型和数值计算进行验证;探讨载重、轿厢高度、绳头弹簧刚度等参数对振动特性的影响规律。研究成果可为高速电梯设计提供一定借鉴。     

多失效模式下多状态伺服转塔刀架系统频率可靠性分析

根据频率响应函数特性曲线的连续性,传统频率可靠性分析中仅将共振区与非共振区二分化值得商榷。提出了多失效模式下多状态频率可靠性分析方法,综合考虑影响系统固有频率各结构参数的随机性、激励频率的随机性,应用Monte Carlo仿真估计出系统频率可用度,并根据相关性分析识别各结构随机参数对系统频率可靠性的影响。将该方法用于基于多体系统传递矩阵法所建立的伺服转塔刀架系统动力学模型中,研究了其频率可用度以及与系统状态最为相关的结构参数,所得分析结果为系统优化设计提供了依据。     

转子系统振动的频率可靠性灵敏度分析

摘要：根据转子系统的固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的关系准则,定义转子系统共振问题的可靠性模式和系统的可靠度,提出避免转子共振的频率可靠性分析方法,应用随机摄动技术、可靠性理论和灵敏度技术,对转子系统共振问题的可靠性灵敏度分析方法进行了研究,并通过数值算例验证了本文方法的有效性。     

高速曳引电梯噪声研究综述

 随着电梯运行速度的不断提高,噪声已成为影响乘坐舒适性的重要指标。机械噪声和气动噪声是高速曳引电梯噪声的主要噪声源。机械噪声的研究主要集中在结构振动特性以及轿厢、对重与导轨、钢丝绳间的摩擦等方面;气动噪声的研究主要围绕以下三个方面：一是轿厢外形结构对气动噪声的影响,二是对不同频段噪声采取的降噪技术与措施,三是电梯系统动力学模型的优化设计。通过综合分析高速电梯噪声研究的现状,探讨了高速曳引电梯噪声研究领域存在的问题和发展趋势。     

高速电梯轿厢噪声主动控制系统的优化设计

为研究高速电梯轿厢内声场特性及其噪声主动控制系统性能,根据计算流体力学、声学有限元法、声振耦合理论,获取高速电梯在井道内上行时的流场分布规律,并将电梯轿厢外表面的气体脉动压力作为电梯轿厢内噪声的激励,建立对应的声振耦合计算模型,揭示高速电梯轿厢外空气脉动规律及轿厢内噪声的传播特性。并基于主动噪声控制的声学势能最小准则,揭示7种次级声源不同的噪声主动控制系统的降噪性能,可为高速电梯轿厢内噪声控制优化提供指导。     

多档位行星变速传动系统动力学参数优化修改

针对多档位行星变速传动系统因为参数选取不当致使多个档位存在扭转共振的问题,提出以系统固有频率对参数相对灵敏度为约束条件,采用相对初始参数变化率最小的动态优化目标函数和动态约束边界的多步遗传优化算法,对系统进行了多档位动力学参数优化修改。对采用不同优化步长情况下以基于相对初始参数最优和基于单步最优为目标函数进行了对比研究,并对行星传动系统固有频率对参数灵敏度用于传动系统多档位和单个档位参数优化修改的特点进行了分析。结果表明:以相对初始参数最优的多步遗传优化算法可以获得相比以单步最优的多步遗传优化算法更好的优化结果;行星变速传动系统单个档位固有频率对参数的灵敏度不能直接作为多个档位同时进行参数优化修改的参考。参数优化修改后系统所有档位在工作转速范围内都不会发生扭振共振,可为多档位行星变速传动系统设计提供一定的指导。     

浅析电梯轿厢导轨整体铅垂度对导轨验算的影响

轿厢导轨整体铅垂度符合GB/T 10060—2011电梯安装验收规范时,在"安全钳动作"工况下,对导轨强度计算影响极小,可忽略不计;在"正常使用,运行"、"正常使用,装载"工况下,对导轨强度计算没有影响。当轿厢导轨整体铅垂度不符合GB/T 10060—2011电梯安装验收规范时,电梯导轨必须重新安装至合格,如果不重新安装,必须进行导轨强度验算。     

转子系统的频率可靠性分析

根据具有随机结构参数的转子系统的固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的关系准则,定义了转子系统共振问题的可靠性模式和系统的可靠度,提出了避免转子系统发生共振的频率可靠性分析方法,根据失效准则,定义转子系统共振为串联系统问题,应用随机摄动技术、概率统计方法和可靠性理论,对具有随机结构参数的转子系统共振问题的准失效分析方法进行了探索和研究.     

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

为研究某型采煤机螺旋滚筒振动可靠性,根据实际工况模拟螺旋滚筒的瞬时冲击载荷,建立螺旋滚筒的有限元模型,对其进行振动模态分析,识别出主要模态参数和振型规律,发现截齿部位振动变形明显;建立了螺旋滚筒共振失效准则,结合可靠性灵敏度分析理论和BP神经网络,得到了滚筒结构参数,振动可靠性灵敏度,分析结构参数对振动可靠性的影响。结果表明,螺旋滚筒振动可靠度为0.999549。基于共振失效准则,将协同仿真技术与BP神经网络和可靠性灵敏度分析理论相结合,为采煤机螺旋滚筒的振动特性分析与结构设计提供理论方法和数据支撑。     

电梯系统垂直振动减振策略分析

以1:1的曳引式电梯为研究对象,针对曳引机转子偏心引起的垂直方向共振进行研究,建立电梯系统动力学方程,应用Matlab编程求解出系统各阶固有频率的变化范围,发现当电梯运行至30 s时系统固有频率与曳引机激振频率非常接近,针对该问题提出了一种通过减小橡胶隔振垫的刚度系数来改变系统固有频率的方法,然后用相同刚度系数的橡胶弹簧替换橡胶隔振垫,仿真结果表明改进后的电梯系统固有频率与曳引机激振频率一直都不会相同,有效地防止了共振的发生,证明该减振策略有效。     

基于频率灵敏度方法的宏微运动平台连接架结构优化

连接架与驱动设备频率相近而发生共振,将影响宏微运动平台的稳定工作和超精密定位的实现.为避免共振,本文以连接架为研究对象,搭建连接架固有频率有限元分析模型,并对有限元模型进行实验验证.然后,基于频率灵敏度方法对有限元模型结构参数进行摄动,通过分析刚度和第1阶固有频率对结构参数的灵敏度,进行设计变量选择,再以连接架质量为约束条件,将连接架第1阶固有频率倒数作为目标函数,对连接架优化模型进行优化并进行实验验证.通过优化,连接架第1阶固有频率得到了有效的提高,避免了连接架与音圈电机发生共振,从而为宏微运动平台稳定工作和超精密定位提供可靠依据.     

采用正交试验的发动机悬置系统灵敏度分析

采用正交试验的灵敏度分析方法,以某款车型的动力总成悬置系统为例,计算动力总成悬置系统6阶固有频率和振动解耦率对悬置位置坐标参数的灵敏度,分析并识别出对悬置系统固有频率和主要方向振动耦合影响较大的悬置坐标参数。计算结果表明,悬置系统固有频率和解耦率的变化是多个悬置位置坐标参数共同作用的结果,该车型右悬置和后悬置的位置坐标参数对动力总成悬置系统六阶固有频率和解耦率影响较大。该方法为动力总成悬置系统的解耦布置、鲁棒设计提供参考。同时,基于正交试验的灵敏度分析方法不依赖于优化算法,可适用于离散、不可微或者隐式表达式的结构的灵敏度分析,对于此类问题的优化设计也具有一定意义。     

参数振动系统频响特性研究

采用矩阵谱分解中常用的Sylvester理论和Fourier级数展开法,推导了单自由度参数振动系统的频响函数,并得到了系统外激励共振条件。在此基础上,以直齿轮副参数振动系统为例仿真了系统的频响特性,并讨论了系统参数稳定性、时变参数以及阻尼的影响。结果表明,参数振动系统的频响特性主要有以下一些特点:(1)系统具有多个频响函数,分别对应于多频响应中的各个频率成分;(2)系统存在多个外激励共振区。除了外激励频率等于系统固有频率的共振区外,当激励频率等于系统固有频率与参数激励频率的组合值时,同样存在共振现象;(3)参数振动系统共振响应时,主导频率成分为系统固有频率;(4)阻尼使得频响函数峰值有明显下降,而对非共振区的频响曲线影响不大。     

机电集成超环面传动系统参数振动研究

针对机电集成超环面传动过程中存在啮合齿对数周期性变化现象,考虑啮合刚度时变特性建立系统参数动力学模型及微分方程,据Floquet理论推导系统稳定性判断因子表达式,给出机电设计参数对系统稳定性影响规律。采用数值积分方法证实系统存在多个共振频率：固有频率共振、啮合频率及组合频率共振,给出各共振情况下频域响应曲线。结果表明,系统发生共振时除外激励频率成分外,亦含各阶固有频率及固有频率与啮合频率的组合频率成分,且啮合频率共振与组合频率共振振幅最大频率发生在系统固有频率处,非外激励频率处。稳定性及强迫响应规律可为系统结构及机电参数设计提供理论依据。