汽车人椅系统振动特性与体压分布试验研究

结合实车振动舒适性试验与体压分布试验,研究了汽车行驶动态工况下人椅系统的振动特性与体压分布特性。采用加速度传感器测量了人体头部、背部、臀部及坐椅底板等部位的振动,试验表明人体承受靠背纵向、坐垫垂向的振动较大;通过人椅系统传递特性分析,可知人体头部主要运动发生在XZ平面,且研究人椅系统振动舒适性时,除考虑坐垫振动外,靠背纵向、头部垂向振动不容忽略。采用电容式压力分布传感器Xsensor测量了人椅接触界面靠背、坐垫体压分布,人椅系统静态体压统计分析表明靠背、坐垫分别承载了人体17.67%,67.65%的质量;汽车行驶工况纵向压力中心坐标在持续坐姿下,靠背、坐垫分别向下、向前滑动,动态体压参数随车速的增加而增加,同时与加权加速度均方根值呈良好正相关,表明汽车行驶工况下动态体压参数能够综合反映人椅系统的振动舒适性。     

水平振动下人-椅界面压力分布与振动特性研究

针对水平振动下坐姿人体舒适性问题,对其人-椅系统界面的动态压力分布与人-椅系统的振动特性的相关性进行研究,开展水平振动下坐姿人体舒适性研究。利用电动振动台产生正弦白噪声信号,Tekscan压力采集设备采集动态压力,采用ENS（靠背不支撑后背）与EBS（靠背支撑后背）两种坐姿,对汽车座椅进行水平振动实验,得到坐姿人体纵向压力分布图与坐姿人体响应传递函数曲线。通过计算平均压强、标准化平均压力与坐姿人体响应传递率,最终得出水平振动下坐姿人体背部动态压力对5Hz最为敏感,背部响应传递率在4Hz时达到峰值,7Hz时趋于平缓;臀部与大腿动态压力分别对3Hz与9Hz最为敏感;头部响应传递率在3Hz时达到峰值,6Hz时趋于平缓。为汽车座椅设计提供一定理论基础。     

分布参数双层隔振系统建模及其振动传递特性

从振动能量传递观点及工程实际隔振设计的角度出发,建立了中间连续筏体和中间分散质量两类双层隔振系统的解析模型。考虑连续筏体、隔振器及安装基础的分布参数特性,基于导纳矩阵理论对两类双层隔振系统的动态特性传递方程进行了理论推导。以功率流为价值函数揭示了系统振动传递机理并阐述了实际双层隔振设计需遵循的一般规律。实例研究表明：力矩激励在隔振系统能量传输中扮演着重要角色,应尽量减少力矩扰动带来的能量注入;在能耗效率及安装空间允许条件下,适当放大中间质量可获得更佳的隔振效果;中间筏体的柔性、隔振器的分布参数特性以及安装基础的非刚性因素使得中高频隔振性能恶化,采用中间分散质量方案可有效避免筏体柔性模态影响,并能显著降低隔振器驻波同柔性筏体模态间的耦合交互引起的能量峰值。     

分布参数双层隔振系统建模及其振动传递特性

从振动能量传递观点及工程实际隔振设计的角度出发,建立了中间连续筏体和中间分散质量两类双层隔振系统的解析模型。考虑连续筏体、隔振器及安装基础的分布参数特性,基于导纳矩阵理论对两类双层隔振系统的动态特性传递方程进行了理论推导。以功率流为价值函数揭示了系统振动传递机理并阐述了实际双层隔振设计需遵循的一般规律。实例研究表明:力矩激励在隔振系统能量传输中扮演着重要角色,应尽量减少力矩扰动带来的能量注入;在能耗效率及安装空间允许条件下,适当放大中间质量可获得更佳的隔振效果;中间筏体的柔性、隔振器的分布参数特性以及安装基础的非刚性因素使得中高频隔振性能恶化,采用中间分散质量方案可有效避免筏体柔性模态影响,并能显著降低隔振器驻波同柔性筏体模态间的耦合交互引起的能量峰值。     

研齿振动系统开槽参数对振动特性的影响研究

在弧齿锥齿轮的精密加工技术领域,超声研齿加工技术得到广大学者的密切关注和研究。设计了一种重负载弧齿锥齿轮的超声研齿振动系统,在材料的属性设置、网格划分和模态分析设置等均相同条件下,利用Ansys Workbench软件研究分析了槽的数量、宽度、长度和位置对研齿振动系统的谐振频率、振动模态、位移节点和齿轮形变的影响规律;建立了通过在圆柱体上开槽的方式对传振圆柱体产生的耦合振动进行控制的方法。进一步丰富和完善了现有的超声研齿加工振动系统的设计理论。     

含集中参数弹性梁振动特性解析与实验识别

基于Laplace变换推导出含集中质量与集中刚度弹性梁的振型函数和典型边界条件对应的频率方程,针对有一个集中质量与一个集中刚度的悬臂梁,求解出其固有特性,并利用基于自然激励技术(natural excitation technique,简称NExT)的特征系统实现算法(eigensystem realization algorithm,简称ERA),即NExT-ERA法对相应结构系统进行了模态识别。通过对比解析结果和实验结果,分别讨论了集中质量与集中刚度大小变化和位置变化时对梁振动特性的影响,得出了集中质量和集中刚度在悬臂梁上位置和大小变化时,悬臂梁固有频率的相应变化规律,为工程中具有集中质量和集中刚度等直弹性梁的振动分析方法和集中参数布置设计提供了参考。     

反求侧面碰撞集中参数模型动力学结构特性

集中参数模型被广泛用来进行侧面碰撞安全分析,求解模型参数的方法主要有整车准静态试验法和整车有限元线性化法,综合这两种方法的优点,提出了一种非线性反求法。该方法利用分段参数修匀对GB20071-2006法规试验车侧面碰撞测试数据进行拟合,将拟合后的结果作为系统输入,通过MATLAB软件建立侧面碰撞下汽车集中参数非线性动力学系统模型。利用该反求模型可反求出汽车吸能部件和假人结构部件的刚度特性,与试验法和线性化法的结果相比,利用该反求模型反求出的刚度值非线性特征明显,更接近真实值。     

结晶器振动周期时变参数系统动力学特性分析

对新型结晶器非正弦振动系统进行动力学分析,建立该系统的弹性动力学模型,并推导其运动微分方程。研究表明,该系统是周期时变参数系统,其质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵都随时间周期性变化。基于此,采用瞬时机构凝固法对该周期时变系统的固有特性进行分析,结果表明,随逆平行四连杆机构主动曲柄位置和非正弦波形偏斜率的变化,系统的固有频率变化较大。文中还分析了系统的工作频率、结晶器的振幅及构件的参数和刚度对其固有特性的影响。为逆平行四连杆驱动的非正弦振动系统的优化设计及应用提供了理论依据。     

组合转子动力学集中参数模型建模研究

组合转子作为燃气轮机的核心部件,结构特殊,受力情况复杂,目前其动力学特性研究基本依赖于有限元模型,难以对其深层机理进行系统研究。从难度较大的弯曲振动入手,建立了组合转子的铁木辛柯梁(Timoshenko beam)集中参数模型。根据组合转子非连续性的结构特点,将组合转子以轮盘为单元进行集中参数化,建立弯振解析模型;利用MATLAB对该集中参数模型进行固有频率、振型计算以及谐响应分析,将其计算结果与有限元模型结果进行对比。结果表明:该集中参数模型能较为准确地反映出组合转子的固有特性,可以适用于组合转子的动力学分析与研究。相比于有限元模型,该模型能更为直观地反映组合转子的内部机理,并且将计算机运算时间缩短了3个数量级以上。     

带钢及其支承系统的参数振动分析

考虑带钢及其支承的协同作用,建立带钢及其支承系统的振动模型,通过Galerkin方法得到带钢系统的常微分方程组,并运用多尺度法和龙格库塔法进行了研究。结果表明带钢末端张力波动时,会激起系统的主参数共振,引起带钢的大幅振动。当塔顶辊固有频率与带钢某阶固有频率的比值约为2(即τ≈2)时,主参数共振区域特性与τ值远离于2的有本质的区别;此时,即使塔顶辊的初始扰动很小,塔顶辊的振动响应也会很大。     

新的液压管路分段集中参数键图模型及其试验研究

在传统的管路分段集中参数模型的基础上,引进动摩擦液阻,提出了新的管路分段集中参数键图模型.经与研究管路动态的特征线法和分布参数键图法的对比分析,确定了动摩擦液阻的表达式.试验验证了所提出模型的正确性.该模型物理意义明显、直观,计算参数少,仿真能力强,因而更便于工程应用.     

一个轧机参数振动模型

分析研究了带材横向振动导致轧机振动失稳的条件和机理。建立了轧制过程中带材横向振动动力学方程 ,分析带材横向参数振动稳定性、稳定区域和非稳定区域 ,得出开卷和卷取张力波动频率为带材横向振动固有频率二倍或一倍时 ,带材失稳 ,导致轧机振动加剧或失稳。对某平整机驱动电机主回路电流特性进行了分析和现场测试 ,证实了驱动电机主回路电流存在谐波分量 ,实测表明轧机在运行中存在由参数振动引起轧机失稳现象     

由涂层引入失谐的整体叶盘集中参数建模与振动特性分析

为了研究涂层参数失谐对整体叶盘振动特性的影响,创建含涂层的两自由度扇区集中参数模型,引入四种常见的主动失谐形式,详细分析了涂层质量、刚度、阻尼等参数失谐对系统振动特性的影响规律。创建含涂层参数失谐的整体叶盘集中参数模型,并由涂层引入常用的谐波、交替、线性及伪谐波四种形式的主动失谐。建立失谐后整体叶盘结构的运动方程,确定求解其固有频率及振动响应的方法,并给出了评价失谐程度的量化参数。通过实例分析了由涂层引入主动失谐后叶盘结构的振动特性。研究表明,叶盘系统发生由涂层引起的主动失谐后,系统最大响应随失谐量的增大呈现先上升后下降的趋势,有“阈值”现象。     

软管集中参数模型的建立和仿真研究

利用管道系统特性,建立软管的数学模型,对含软管的液压系统进行了准确方便的建模和仿真研究。     

螺旋振动干燥机及其振动参数设计

介绍一种节能的振动干燥机型,分析其性能优点,阐述其振动参数设计方法。     

新型双变频振动结构及其振动特性研究

针对金属材料强度研究中的高、低频复合振动载荷加载问题,提出一种新型双变频振动结构。首先,建立了该结构的动力学模型,并给出了详细的运动学方程。其次,建立了双变频振动结构的三维模型,利用ANSYS有限元分析软件对其关键的齿轮箱部件进行了模态分析验证,并构建其控制系统。最后,对双变频振动结构的实验机构进行了振动特性实验研究。实验结果表明,该结构的高频与低频振动均可实现并可控,能够提供单频振幅以及双频叠加振幅,其振动特性实验数据与动力学模型的分析结果吻合,证明了动力学模型的正确性。     

MRD模型参数识别及其在振动控制中的应用

为了识别磁流变阻尼器(MRD)Bouc-Wen模型中的未知参数,提高半主动控制中的参数通用性,提出一种逐渐缩小参数取值范围的遗传算法(GA)提高识别精度,并根据参数随电流的变化趋势对其函数关系进行拟合。对MRD Bouc-Wen模型进行了数值仿真设计。除试验数据外,在无其他先验知识的条件下利用遗传算法进行了参数识别,并在建立62个自由度铁道车辆整车模型的基础上进行了悬挂半主动控制系统数值仿真分析,用于验证识别出的Bouc-Wen模型。仿真结果表明,利用遗传算法识别的MRD Bouc-Wen模型进行半主动控制可以有效降低车体横向加速度,提高车辆运行平稳性能。     

柔性RSS机座动力学参数全局匹配与系统振动特性

以柔性RSS机座-偏置滑动轴承转子系统作为研究对象,用“群举法”建立了柔性RSS机座动力学参数全局匹配理论模型和全局最优匹配算法,以M701F燃气轮机相关参数作为参照进行了数值计算,探讨了柔性RSS机座动-轴承转子系统振动特性及其影响因素,揭示了柔性RSS机座动力学参数全局匹配域和全局最优匹配对轴承转子系统振动特性的影响机理,提出了柔性RSS机座动力学参数的最优设计方法,为实际工程应用提供了柔性RSS机座全局匹配理论方法和最优匹配评价技术。     

液压电梯系统振动特性分析研究

建立了液压电梯系统中液压控制系统和液固一体化系统的振动模型,采用仿真的方法对液压电梯在运行方向上的振动特性进行了分析研究.     

影响汽车振动特性的几个参数研究

建立汽车制动时的4自由度动力学模型,并利用仿真方法研究汽车动态特性.研究表明,即使当路面为简谐的情形,车身与轮子的振动均为非简谐的,甚至不是周期的.汽车的结构参数对其整车的振动影响是剧烈、不同和复杂的,合理选择有关结构参数,如距离l1、悬架弹簧刚度等,可以使车身的振动很小.道路表面的波长也会影响汽车的振动且扮演着变频激励的作用.