油气状态对车辆油气悬挂特性影响建模分析

油气悬挂内部的油液和气体并非绝对的理想状态,而是随着压力变化发生溶解或析出,对悬挂输出特性影响较大。基于此,提出真实气体状态方程,建立考虑气体溶解与析出特性的油气悬挂分析模型。运用Simulink仿真分析模型和油气悬挂性能分析试验台,选取冲击载荷、周期激励及正弦小振幅扫频激励等工况,分析油气悬挂的簧上质量位移和压力响应特性。结果表明:冲击载荷作用1.5 s左右达到平衡状态,试验和仿真平衡位置误差小于3%;周期性激励作用下,运动位移和气体压力的仿真结果与试验测试数据一致,位移最大误差范围在1 mm内,气体压力响应误差范围在0.06 MPa内。扫频激励作用下,系统性能满足要求,试验结果和仿真分析变化趋势基本一致。考虑气体溶解与析出特性的数学模型对油气悬挂设计具有一定的指导意义。     

空化诱发离心泵振动特性的试验研究

离心泵内出现空化(汽蚀)时将诱发强烈的振动,本文对离心泵空化诱导振动特性进行了详细试验测量,重点分析了空化在各频段内振动强度的变化规律。随有效空化余量的降低,空化程度加剧,泵体测点上全频段范围内的振动特性在各个方向表现出相似的规律。通过对4000~8000 Hz频段内所得振动加速度的均方根进行分析,可以更有效地判断泵内空化的初生及发展过程,并且定义该频段信号为空化敏感频段。在临界汽蚀点附近时,不同测点处全频段范围内振动强度会经历一个急剧增加的过程,并到达极大值。     

离心机臂的摆振及其对振动台振动的影响

在振动离心复合环境下由于振动台激振力及弹簧弹性力的作用导致离心机臂摆振。本文分析了离心机臂的摆振特性及其对振动台振动的影响 ,并进行了相应的建模和仿真。研究和仿真结果表明 :在振动离心复合环境下离心机臂偏离平衡位置主要由共振引起 ,在低频段影响很大 ;共振点随试件、夹具及电枢质量的降低向高频方向移动 ;随离心机转动角速度的增加向高频方向移动     

玻璃钢板的振动特性研究

针对遥控武器站轻量化和降低振动水平的技术要求,探究了玻璃钢板的振动特性。基于模态测试结果,建立了玻璃钢板的振动特性预报模型,采用有限元方法对玻璃钢板进行数值分析。分析结果表明:铺层角度对玻璃钢板振动性能的影响是非线性规律变化的,而且在不同频段内呈现出不同的特征;对于交替铺层角度的玻璃钢板,±45°铺层角在0 Hz～1 000 Hz频段内具有较低的振动响应;将大小相同的载荷分布在尽量大的面积上或者增加激励力的个数,可以显著抑制玻璃钢板的振动;增强玻璃钢板的边界约束条件能够有效降低其振动水平。     

基于3-RPC并联机构的车辆座椅减振装置研究

针对车辆座椅存在的多维振动问题,提出一种采用3-RPC并联机构结合减振耗能元件实现多维减振的方法。首先建立减振装置多体动力学模型与数学分析模型,并应用数学模型位移输入-输出关系验证动力学模型的正确性。以动力学模型为基础,研究人-椅系统三垂直轴向加速度传递特性和冲击响应,仿真结果表明系统三轴向共振频率避开了人体敏感频段和车辆悬架及轮胎共振频率;竖直方向最大传递率为1.43,优于固定式座椅(2.08)和机械减振式座椅(1.87),水平方向减振区涵盖了车载环境激励频段,且受冲击作用时系统上平台各轴向加速度和位移峰值明显低于下平台相应值,说明该减振装置对多维稳态振动和冲击激励均具有良好的衰减性能,可显著改善车辆乘坐舒适性。     

纯电动汽车高速斜齿轮传动振动特性分析

为研究高转速情况下时变啮合刚度和啮合冲击对斜齿轮传动振动特性的影响,以某纯电动汽车高速斜齿轮传动为研究对象,建立了弯-扭-轴动力学模型；采用改进的基于承载接触分析的计算方法获得时变啮合刚度曲线，并计算了啮合冲击时间及啮合冲击力幅值；分析了时变啮合刚度、啮合冲击以及两者综合3种激励条件下高速斜齿轮传动系统的振动特性。结果表明：时变啮合刚度激励下,在过共振区，转速变化对系统振动的影响不显著；啮合冲击激励以及综合激励条件下,系统振动随转速的升高而增大,与啮合冲击激励相比，综合激励下振动加速度增幅较缓。研究结果可为纯电动汽车高速斜齿轮传动的设计和工程应用提供参考依据。     

复合式电磁悬挂系统馈能特性分析

为有效回收车辆悬挂振动能量,对馈能影响因素及相互间的关系进行分析。建立复合式电磁悬挂系统(composite electrical-magnetic suspension system,简称CESS)动力学及馈能电路模型,采用功率流的方法分析悬挂系统的能量输入、输出及耗散关系。在考虑传递效率的条件下,分析电阻比、激励频率及振幅对馈能效率与馈能功率的影响。讨论了减振指标及馈能性能之间的关系,通过台架试验分析了外接电阻与悬挂相对运动速度对馈能性能的影响。结果表明:采用功率流的方法可有效分析悬挂能量流动关系,馈能效率和馈能功率受电阻比、激励频率及振幅等因素影响;悬挂系统不能同时满足最大馈能效率和最大馈能功率,悬挂系统减振及馈能性能存在一定的相互制约关系。     

高速列车牵引电机冷却风机悬挂参数选择

为了获得最优高速列车牵引电机冷却风机双层悬挂参数,对轮轨和设备激励共同作用下的风机悬挂参数选择进行研究。建立车辆-设备动力学模型,并对系统振动响应进行积分求解,探讨刚、弹性悬挂,单、双层悬挂风机的振动特性。根据风机、框架悬挂参数对系统振动特性的影响筛选出最优悬挂参数取值范围,基于风机、框架悬挂参数匹配关系确定最佳悬挂频率比。研究结果表明,风机系统悬挂参数对车辆舒适度影响较小,但会影响风机系统振动,风机采用双层弹性悬挂能显著降低自身振动,当框架悬挂频率比取0.7～0.9,风机悬挂频率比取1.8～2.0时风机系统能获得较好振动水平。根据悬挂参数匹配关系,最终确定风机、框架最优悬挂频率比分别为1.8、0.9。     

一种栅型结构微机械陀螺的研究

介绍了一种新型结构微机械陀螺的设计及制作。新型陀螺的驱动振动和敏感检测振动的阻尼均为滑膜阻尼，且几乎相同，惯性质量块为栅型结构，由弹性悬臂梁支撑，驱动固定电极和敏感检测固定电极位于惯性质量块下方。分析了新型陀螺的工作特性，说明了陀螺结构参数对陀螺灵敏度的影响，实验结果表明，大气状态下，新型栅结构微机械陀螺的驱动和敏感检测品质因子Q均可达到66。     

高原机车悬挂方案对车辆振动特性的影响

针对青藏铁路冻土带路基下沉问题,为了实现高原机车转向架低动力作用,基于车辆多体系统动力学理论,建立了两种不同悬挂方案的高原机车动力学模型,研究了不同一、二系悬挂刚度比μ对车体、构架以及轮轨垂向振动的影响。发现一、二系悬挂刚度比在0.5~3范围内变化时,轮轨垂向力和构架垂向振动加速度增大了11.24%和12.2%,车体平稳性指标和垂向加速度分别减小了11.3%和15%,并分析了高原线路上两种悬挂方案机车动力学特性。计算结果表明,选择刚度较大的二系悬挂,虽然一定程度上恶化车体平稳性指标,但较小的一系刚度在中低速范围内,能够降低由轨道不平顺引起轮轨垂向冲击,显著抑制了对轨下部分损伤较大的低频振动,减小运行过程中机车对轨下部分的损害。     

救护车-担架-卧位人体系统振动模型及仿真分析

为分析在路面随机激励作用下担架的振动特性,利用白噪声过滤方法模拟路面随机激励,考虑了车辆前后轮激励的迟滞性和左右轮辙激励的相关性,建立路面随机激励时域模型,根据拉格朗日原理建立救护车-担架-卧位人体系统十自由度振动动力学方程。利用Simulink工具,建立救护车-担架-卧位人体系统受路面随机激励作用的仿真模型,采用控制变量法分析担架放置位置因素对担架振动特性的影响。通过分析表明:担架左右支撑到车身质心距离对担架的振动特性没有影响;前后支撑到车身质心的距离只影响担架的垂直振动特性。     

某地铁车Tc1振动特性及振动传递分析

为研究某地铁车Tc1振动特性及振动传递,对该地铁车进行了线路振动模态试验。首先提取60 km/h下稳态30 s振动加速度,利用Test.Lab软件识别了车体及构架工作模态参数,然后在时域方面以6 s的时间段确定平均最大值和有效值,对该地铁车的动力学性能进行了评价。频域方面利用振动加速度频谱图的峰值点确定车辆振动主频。最后计算了各频段下由轴箱到构架、构架到车体的频域传递率。结果表明,该车辆的轴箱悬挂系统对高频振动具较好减振效果,空簧悬挂系统对低频振动有很好的减振效果。     

高速列车H∞控制可变刚度悬挂系统应用研究

针对高速列车在提减速、通过道岔、轮轨磨耗和进出站等工况中遇到的横向共振问题,提出了可抑制列车共振的H∞控制可变刚度悬挂系统,旨在更好地抑制车辆横向振动,提高其乘坐舒适性和运行稳定性。设计出两个结构紧凑式便于安装于车辆悬挂系统中的可变刚度磁流变减振器,并通过MTS试验机对其性能进行了测试;设计一个轨道车辆1/8比例模型及其可控刚度悬挂系统,并搭建一个高速列车振动测试平台;基于H∞控制算法设计了可抑制列车车体横向共振的控制策略;进行被动悬挂和可控刚度悬挂试验测试,并进行了对比分析。结果表明,所设计的磁流变减振器具有优异的刚度可控性能,刚度变化范围达到2.84倍;所设计的H∞控制可变刚度悬挂不仅可以有效地抑制车体横向共振,且与被动悬挂相比,谐波激励的车体加速度降低了52.8%,随机激励的车辆减振性能和乘坐舒适性分别提高了21.1%和27.6%,乘坐舒适性水平从C级提高到B级。     

高速列车传动系统动态特性分析

以国内现有高速车型为研究对象,综合考虑驱动系统齿轮传动刚度时变特性,实际列车牵引特性和基本阻力特性,通过建立高速列车三维动车动力学模型开展高速列车传动系统与车辆动力学相互作用的研究。齿轮啮合刚度时变特性使得齿轮传动内部产生激励,在刚度激励和啮入冲击激励作用下轮对垂向振动响应较大,但不影响轮对其它运动形态;由于轮轨接触的负斜率特性,仿真分析了轮对出现失稳振动后传动系统的响应,发现相对轮对旋转振动而言轮对纵向振动对列车驱动系统的影响更大,但这两种振动形态往往通过轮轨切向力耦合在一起。     

洗衣机悬挂系统动态特性试验研究

利用动态拉压试验机,研究了某洗衣机的悬挂系统在不同激振频率和不同激振幅值下的动态响应特性;在正弦激励下,研究了振动频率、阻尼孔状态对悬挂系统特性的影响.利用MATLAB软件对试验数据进行了分析处理,试验研究结果为悬挂系统的设计提供了可靠的支持,为整机仿真模型的研究提供了依据.     

航空人字齿轮传动的动态特性研究

为降低航空人字齿轮传动的振动噪声,对其动态特性进行研究.应用集中质量法建立了12自由度人字齿轮弯-扭-轴耦合动力学模型,模型中综合考虑了轮齿刚度激励、误差激励和啮合冲击激励根据牛顿力学定律,推导出相应的运动微分方程.采用变步长四阶Runge-Kutta法对方程进行了求解,获得了系统的动态响应分析了各种激励对人字齿轮振动特性的影响.结果表明,齿轮啮合线上的振动加速度和轴向振动加速度大于齿轮横向振动加速度,是引起齿轮振动噪声的主要原因 .刚度激励和啮合冲击激励主要影响啮合线方向上的振动,轴向位移激励主要影响轴向振动,对横向和啮合线方向的振动几乎没有影响.     

汽轮机叶片内共振系统的稳态和非稳态振动特性研究

针对汽轮机叶片弯曲-转子扭转耦合振动系统,利用数值方法揭示系统在叶片弯曲、转子扭转振动固有频率分别为1∶1和1∶3两种内共振情况下的稳态和非稳态振动特性.通过分析可知,系统不仅存在两个主共振,还存在超谐和亚谐共振的非线性动力学现象.由于阻尼器的调频特点,使得主共振频率点既可能升高(1∶1内共振),也可能降低(1∶3内共振).在系统非稳态响应中,主共振、超谐和亚谐共振幅值将会降低,共振点一般会出现延迟现象.内共振状态对汽轮机叶片系统有重要影响.     

冲击对二级分流式双圆弧齿轮减速箱振动特性影响的分析

本文分析了二级分流式双圆弧齿轮减速箱在冲击激励作用下的振动特性，并认为减速箱在对称冲击激励下的响应也是对称的，对不对称的冲击信号具有改正作用；冲击信号在减速箱系统阻尼的作用下，将很快衰减；较小的冲击只影响受冲击的构件及相邻构件，较大的冲击信号才影响整个减速箱的振动状态。     

动力机组双层隔振系统新型隔振器设计及研究

针对某动力总成双层隔振系统,建立了将试验台的机组及构架均视为柔体的双层隔振系统仿真模型,通过模态测试验证了模型的准确性,分析了隔振器三向刚度变化对系统隔振特性的影响;基于Mooney-Rivlin模型,分析了不同开槽角度及宽度对橡胶隔振器三向刚度的影响,完成了新型隔振器设计。通过振动测试实验验证了新型隔振器对系统隔振性能的提升效果。研究表明:隔振器水平刚度变化对系统隔振性能影响不大,水平刚度降低主要引起系统振动速度及传递力响应在低频段的移频,对高频段基本没有影响;降低隔振器垂向刚度虽会在一定程度上增大系统低频段(对应机组启停工况)的振动烈度,但能够有效地降低系统中、高频段(对应机组正常运行工况)的传递力。     

面向实车动力传动系统的隔振与吸振综合减振技术研究

搭建某实车动力传动系统的当量模型,建立发动机转矩激励模型,并以转速和谐次计算获得主谐次频率作为外部激励转矩的主导频率.随后对系统进行受迫振动分析,获得振动响应恶化频带,将模型简化,进行固有振动特性分析,探究振动恶化原因.然后根据系统固有振动特性匹配扭转隔振器和吸振器减振性能参数,将两种装置与动力传动系统整合,进行仿真计算,对比两种装置减振效果,并从减振机理分析两者差异性.最后将扭转隔振器和吸振器组合成减振组块安装到系统中,进行参数匹配和结构设计,制定频率调谐控制方案,利用仿真计算验证其优良的减振性能.