气压卸荷导轨副粗糙度与临界速度的关系

针对气压卸荷导轨低速运动时仍可能产生摩擦自激振动的问题,分析了气压卸荷导轨摩擦自激振动的机理,推导出不产生摩擦自激振动的临界速度与导轨副粗糙度的关系。为合理选择导轨的结构及工艺参数提供了依据。     

气压卸茶导轨副粗糙度与临界速度的关系

针对气压卸荷导轨低速运动时仍可能产生磨擦自激振动的问题，分析了气压卸荷导轨摩擦自激振动的机理，推导出不产生摩擦自激振动的临界速度与导轨副粗糙度的关系。为合理选择导轨的结构及工艺参数提供了依据。     

模型试验在机床运动平稳性分析中的应用

摩擦自激振动微分方程因其非线性不能求解 ,故文中提出运用模型试验和相似理论分析机床的低速运动平稳性 ,导出了表征导轨爬行现象的相似准则关系曲线 ,并通过实例对其进行了验证和推广。     

基于UG的机械系统仿真分析

介绍了基于UG软件进行机械系统运动仿真分析的过程,并以一种发动机曲柄连杆机构为例,对其进行仿真分析,提出了机械系统运动仿真分析的方法,并总结了设计途径的优越性。     

含复合材料构件的连杆机构运动稳定性研究

在机械系统中应用先进复合材料是改善其动态性能的一条有效途径,本文研究含复合材料构件的机构运动稳定性问题。应用摄动理论导出了该类机构在自激惯性力作用下的运动稳定性条件,得到了机构模态阻尼等与机构运动稳定性之间的关系,对机构各类参数的综合优化、改善其动态性能等工作有较大的意义     

复杂机械系统运动误差自动建模技术研究

基于多体系统理论的基本思想,研究了复杂机械系统运动误差建模的规律性,提出了复杂机械系统运动误差特征建模方法,用于解决复杂机械系统误差建模的通用性和自动化问题,以数控加工中心在线检测系统为例,说明了方法的应用。     

基于TRIZ及FAHP的机械系统运动方案创新设计

机械系统运动方案设计与选优是机械系统设计的关键步骤。提出了基于TRIZ理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)及FAHP(Fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)的机械系统运动方案创新设计的集成方法。依据机械系统性能指标,构建了性能指标与TRIZ的工程参数的关联矩阵。提出了冲突矩阵的解决流程。针对机械系统运动方案评判的模糊性和不确定性,通过构造模糊隶属度函数进行选择和评价。实例验证了该方法的有效性。     

机械系统动力学参数动态测试的频域辨识法

提出了机械系统动力学参数动态测试的频域辨识法。该法的要点为：计算机产生多谐差相激振信号，在该信号激励下机械系统产生与激振信号同周期的振动响应，对激励信号和响应信号作等间隔采样并作快速富里哀变换（ＦＦＴ），获得的频谱代入机械系统的频域动力学方程，再用最小二乘法辨识出各参数。由于富里哀变换将时域内的微分运算转变成频域内的代数运算，从根本上避免了噪声的微分放大作用，并且由于对信号整周期截断时ＦＦＴ具有理想的选频滤波特性，所以该法具有很强的抗干扰性。本文以动力调谐陀螺的挠性接头为例，用仿真计算验证了该法的有效性。     

机床传动系统制动器设计位置优化的重要措施

本文利用“机械系统运动微分方程”对切断动力源后仅承受制动力矩作用的机床传动系统进行了“等效”动力学计算及分析。研究及计算表明,将制动器布置在较高速轴时机床传动系统所需的制动力矩小于制动器布置在较低速轴时所需的制动力矩,制动器布置在高速输入轴时所需的制动力矩与制动器布置在低速输出轴时所需的制动力矩之比近似等于高低速两轴传动比之反比。本文研究结果对机床传动系统制动器设计位置优化具有一定参考价值。     

非线性振动系统基于频率俘获现象的谐振同步分析

基于单质体非线性振动系统的机电耦合动力学模型,在对非线性振动系统起动过程中出现的频率俘获现象定量描述的基础上,考虑非理想振动系统的激振源与系统非线性振动运动的相互影响,研究了双激振源非线性振动系统基于频率俘获作用,实现谐振同步的理论条件。并依据激振电动机驱动系统与振动机械系统之间的耦合动力学模型及试验测定的试验台机械特性参数,通过数值仿真及试验,验证和解释了非线性振动系统频率俘获现象下,系统双激振源的谐振同步问题,指出非理想非线性振动系统的频率俘获现象,以及该现象下的多激振源谐振同步运动与振动系统的非线性强度、刚度、阻尼等参数之间的关系。研究结果对多激振源激励非线性振动系统的谐振同步运动现象分析,提供一定的理论支持和试验依据。     

轧机自激振动诊断和结构动力学修改

轧机是计算机控制的复杂机电系统。由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动。轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断。提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分析与修改的综合方法,从试验与理论上分析了轧机产生自激振动的原因与消除方法。在研究的工程实例中,由辊缝位移传感器安装结构的动力学特性造成辊缝位移信号的响应延迟,引发板厚液压控制系统(AGC)非线性自激振动,从而产生整机持续的剧烈强迫振动。通过结构动力学修改,最大限度地减小位移反馈信号的延迟时间,大幅度地提高了系统的闭环稳定性,消除了正常工作条件(或正常扰动)下的自激振动,从而保证了轧机高效、稳定地工作。     

车轮辐板形状与轨距对钢轨波磨的影响

基于轮轨摩擦自激振动引起钢轨波磨的理论,建立不同的车轮辐板形状和轨距的轮轨系统有限元模型,使用复特征值法对轮轨系统的波磨发生趋势进行分析,研究车轮辐板形状和轨距对波磨的影响。结果表明:车轮辐板形状对轮轨系统摩擦自激振动存在影响,且直幅板车轮对钢轨波磨有一定的抑制作用;轨距对S形辐板车轮系统摩擦自激振动情况几乎没有影响;轨距对直辐板车轮系统摩擦自激振动存在影响,当选用特定轨距(1430 mm)时,得到了一个未发生摩擦自激振动的直辐板车轮轮轨系统模型。     

基于加速度反馈的平面3-RRR柔性并联机器人自激振动控制

平面3-RRR柔性并联机器人在精密定位、物料搬运、宏微结合等领域有着广泛应用,其在运行到某些区域时容易产生自激振动,这极大地影响了系统的精度和稳定性。为了有效抑制并联机器人的自激振动,在并联机器人试验平台上搭建了振动加速度测量系统,利用加速度传感器和伺服电动机实现闭环反馈以及自激振动主动控制。对平面3-RRR柔性并联机器人特定奇异位置自激振动的机理进行分析,考虑加速度信号滤波以及信号传输和处理等因素引起的相位滞后,采用移相技术,给出了基于加速度反馈的控制算法,对平面3-RRR柔性并联机器人的自激振动进行了主动控制试验研究。理论和试验结果表明：提出的基于加速度反馈的主动控制方法能够在奇异位置处有效抑制并联机器人的自激振动。     

摩擦摆中的摩擦激励特性研究

介绍一种摩擦摆实验装置,建立摩擦摆稳定摆动状态下系统的运动微分方程,计算并讨论摩擦副间相对角速度和相对角加速度对摩擦摆自激振动稳定性的影响。结果表明:与相对加速度有关的交变摩擦力是系统自激振动的主要原因,因此有效控制工程实践中各种摩擦自激振动的途径在于,力求使摩擦副间摩擦力既不随相对速度变化,更不随相对加速度波动。     

Mechanism of self-excited torsional vibration of locomotive driving system

A single wheelset drive model and 2-DOFs torsional vibration model were established to investigate the self-excited torsional vibration of a locomotive driving system. The simulation results indicate that the self-excited torsional vibration occurs when the steady slip velocity is located at the descending slope of the adhesion coefficient curve. The principle of energy conservation was used to analyze the mechanism of the self-excited vibration. The factors affecting on the amplitude of the self-excited vibration are studied.     

摩擦自激振动主要参数摩擦力矩的测定

摩擦自激振动是工程中普遍存在的且有着重要影响的一种振动形式,已越来越为人们所关注。在分析并建立了摩擦自激振动力学模型的基础上,提出了一种摩擦自激振动主要参数摩擦力矩测定的简单易行的有效方法,并进行了摩擦力矩的测定,从而验证了该方法的正确性。     

The self-excited vibrations of an axially retracting cantilever beam using the Galerkin method with fitted polynomial basis functions

In the present study, the self-excited vibrations of an axially retracting beam under gravity is investigated. A GFB method is presented to discretize the system energy functions, in which the orthogonality relationships between the basis functions are needless. In this way, the motion equations can be derived in a much simpler way of matrix. The presented method and the derived motion equations are validated by comparing the computed results with which from previous literature. Based on the computed dynamic responses, the effect of gravity on beam dynamic behavior is investigated. An interesting phenomenon of self-excited vibration is observed as the beam retracts with a certain axial speed. Finally, the effects of retracting speed, structural damping and static tip deflection on self-excited vibration are investigated.     

闸片沟槽织构对盘式制动尖叫的影响

为研究制动闸片沟槽织构对盘式制动系统制动尖叫的影响,基于摩擦自激振动理论,建立盘式制动系统普通闸片和沟槽闸片有限元模型,采用复特征值分析法研究该盘式制动系统的摩擦自激振动特性。利用该有限元模型开展沟槽的宽度和深度的参数化分析,获得其对制动尖叫的影响规律。结果表明：制动闸片与制动盘间的摩擦自激振动是导致制动尖叫发生的主要原因,沟槽型闸片对抑制制动尖叫具有明显效果;当闸片沟槽深度在5~20 mm区间内,盘式制动系统的稳定性随沟槽深度的增大而呈现逐渐降低的趋势,表明沟槽深度越小,发生摩擦自激振动的可能性越小;在沟槽宽度5~20 mm范围内,随沟槽宽度的增大,盘式制动系统的稳定性先增大后降低,在沟槽宽度为10 mm时,系统发生制动噪声的可能达到最大。     

气膜端面密封角向摆动自振稳定性

提出造成气膜端面密封角向摆动自振的内在机理，既有半频摆动自振又有角向气锤自振。在其稳定性分析中给出了不同端面结构、浮环支撑弹簧和二次密封阻尼等的影响。分析按照小扰动线性化的分布参数法，联立气膜微扰雷诺方程和浮环微扰运动方程，对密封系统的角向摆动自振稳定性界限进行了数值迭代。     

地铁轨道曲线半径与钢轨波磨的相关性研究

现有地铁线路钢轨波磨80%以上出现在小半径曲线轨道内股钢轨上,而大半径曲线和小半径曲线外股钢轨几乎没有出现钢轨波磨。为了探索这一现象深层次的原因,基于摩擦自激振动导致钢轨波磨的机制,分别建立Simpack车辆多体动力学曲线通过模型和轮轨系统ABAQUS有限元摩擦自激振动模型,采用复特征值分析法对不同曲线半径轨道的钢轨波磨进行研究。结果表明:随着曲线轨道半径增大,摩擦自激振动产生的概率减小,即钢轨波磨发生概率下降,且钢轨波磨主要出现在低轨上而高轨较少;随着曲线半径增大,在曲线半径400~450 m范围内,轮轨蠕滑力逐渐由饱和状态变为不饱和状态;蠕滑力饱和时轮轨系统有可能出现摩擦自激振动,即产生钢轨波磨,当蠕滑力不饱和时,轮轨系统就不会出现摩擦自激振动,因而大概率不会发生钢轨波磨。