汽车发动机主动隔振系统最优控制

介绍了厚型压电陶瓷作动器与被动悬置串联组成的汽车发动机主动悬置系统,分析了隔振系统的数学模型,采用二次最优控制方法对系统进行了仿真研究,为实现汽车发动机振动主动控制提供了理论依据和具体实施方法.     

新型柱塞式摆盘发动机力学特性分析

传统的活塞式摆盘发动机由于和摆盘连接处的受力和约束条件的复杂性,都没有从根本上解决此处振动噪声过大的问题,为了降低鱼雷发动机噪音,提出了一种新型柱塞式摆盘发动机。介绍了该新型发动机的基本结构与工作原理,分析了其力学特性,包括柱塞相对于缸体及摆盘的运动规律,在柱塞受力分析的基础上建立了柱塞的力平衡方程,结合柱塞式发动机的结构推导了柱塞最小含接长度与柱塞总长之比的关系式,为新型柱塞式摆盘发动机的结构设计提供了理论依据。该发动机在摆盘上没有约束机构,柱塞在工作过程中产生自转,可以起到改善润滑、减小摩擦和降低噪声的作用。     

非线性缓冲隔振系统动力学分析

针对自行火炮系统内的机电设备,依据冲击缓冲和隔振的要求,进行了抗冲击隔振装置的设计与分析。建立了碟簧和金属丝网隔冲系统的非线性模型,对其缓冲和减振性能进行分析计算。计算表明,缓冲隔振系统达到了减小车载机电设备所受的强烈冲击振动、提高机电设备工作的性能和使用寿命的目的。     

商用车驾驶室悬置隔振系统设计

利用ABAQUS软件对驾驶室进行了自由模态分析,得到了驾驶室的固有频率和振型;结合隔振器布置原则确定了隔振器的支撑方式和布置位置;建立了驾驶室的双层隔振系统数学模型;设计了该系统的刚度和阻尼;对隔振系统进行了隔振率台架实验,通过MATLAB软件处理实验数据得到隔振系统的隔振率．结果显示,隔振系统的隔振效果良好．     

典型车载仪器设备的基本隔振系统优化匹配与隔振特性分析评价

保持车载精密电子、光学仪器设备的工作性能与耐久性,需要优良的隔振缓冲系统,隔振缓冲系统匹配设计是车载仪器设备系统应用中的重要技术.文中选取了某型激光雷达和多光谱摄像机组作为隔振对象,以其隔振系统的刚体振动模态频率带宽和最高阶模态频率的极小化为设计目标,采用正交试验方法,进行了基本隔振系统的布置方案和隔振器刚度参数的优化,并进行了隔振系统的振动传递率特性分析.进一步建立了一种轻型越野车的整车多体系统动力学模型,进行了整车振动系统中车载仪器设备的总振动传递率、整车行驶振动激励下车载仪器设备在隔振频率区的总体振动响应特性等分析,评价了车载仪器设备的隔振系统在实车状态的隔振效果.文中关于车载仪器设备的基本隔振系统优化匹配及其隔振特性分析评价的方法与流程具有普遍的适用性.     

基于弹性车体的动力舱隔振系统求解技术研究

在考虑车体弹性特性的基础上,通过隔振系统运动分析、多层隔振系统动力学综合求解技术研究等工作,寻求得到了一套多层隔振系统动力学求解的技术途径.针对某型重载车辆的工程实践表明,该技术途径是有效可行的.     

磁环型准零刚度隔振系统动态特性

特种车辆由于其作战、行驶环境复杂多变,使乘员及车载大型精密设备常暴露于低频大幅振动环境中,直接影响作战功效,甚至危及生命安全、引发严重的设备故障。为有效隔离其低频振动,开发了一种磁环型准零刚度隔振系统,对其系统刚度特性和隔振特性进行了理论与实验研究。基于磁电理论和刚度耦合理论,建立正、负刚度理论模型,获得了系统等效刚度,对其刚度机理与参数特性进行分析;进一步建立准零刚度隔振系统的非线性动力学模型,采用谐波平衡法和牛顿-拉夫森迭代法对系统非线性动力学方程进行求解,分析与评估其隔振特性,并搭建实验台进行验证。研究结果表明：负刚度机构具有明显的负刚度效应,与正刚度系统配合,可产生较宽的准零刚度区间;与线性系统相比,该准零刚度隔振系统隔振频带向低频区拓宽71.9%,共振峰值降低65.7%,稳态区间下位移响应幅值下降75%,加速度响应幅值下降80%,具有更宽的隔振频带和更大的振动衰减率。     

电磁式振动给料机的混合隔振研究

分别对电磁式振动给料机进行了被动隔振和混合隔振的研究。采取被动隔振后,可使振动传递率降低,从而减少其振动对周围其它工作机械的影响,但同时也降低了振动给料机的工作效率。采用混合隔振技术,通过选取合适的主动控制反馈变量和反馈增益,可使电磁式振动给料机的工作效率和振动传递率得到明显改善。当主动控制的反馈变量采用主振质量的振动加速度,并选取与主振质量相等的加速度反馈增益时,系统处于理想隔振状态,此时电磁式振动给料机的振动传递率为零,且系统处于最佳工作效率状态。     

基于iSIGHT的鱼雷摆盘发动机活塞多学科设计优化

为进一步对鱼雷摆盘发动机活塞进行优化设计,综合考虑其温度、结构及强度,基于多学科可行性法（MDF）建立了摆盘发动机活塞的多学科设计优化（MDO）模型,并使用UG和ANSYS进行温度场和强度学科设计与分析。给出了活塞多学科设计优化分析仿真流程,并基于iSIGHT集成UG和ANSYS建立其多学科设计优化平台,通过二次开发实现了参数输入、输出、更新及软件间数据交流。经优化的活塞质量较原来降低了21.81%,最高温度降低了55℃,第1环槽温度降低了29℃,最大应力降低了10 MPa。仿真结果表明,活塞轻量化的MDO可有效处理热-结构耦合因素,在降低活塞质量的同时改善了温度及应力特性,提高了设计优化效率。     

鱼雷斜盘发动机动力学特性仿真分析

虚拟样机技术已在国外鱼雷发动机的研制中得到应用。本文采用这一技术,对鱼雷斜盘发动机的性能以及主要运动部件的动力学特性进行了仿真;通过对发动机结构以及工作过程的模拟,分析了发动机主要运动部件的速度加速度与受力情况;探讨了发动机结构参数的调整对整机性能以及部件强度与振动的影响。文中提出的方法以及得到的结论对于缩短鱼雷发动机的研制周期,减少样机的试验费用,提高发动机的性能具有实际意义。     

微型涡喷发动机转子动力学特性研究

建立了某微型涡喷发动机的转子动力学计算模型，应用该模型，采用传递矩阵法分别计算了转子系统的临界转速和稳态不平衡响应，分析了转子动力学特性，提出了防止发动机产生共振的方法，为发动机的设计和试验提供了依据。     

火箭发动机六分力试验系统力学和误差特性

为避免火箭发动机推力偏心测试中不合理的试验台结构方案给测试带来较大的误差,研究了用于测试火箭发动机推力偏心量的六分力试验系统的力学和误差特性.对于给定的方案,根据力学原理按理想状态得到推力偏心与各分力之间的关系,确定了传感器的量程并计算该结构方案中由传感器的精度所引起推力偏心的误差值.对该方案进行了评价.该分析方法为设计合理的六分力试验系统提供了帮助.     

多体火炮系统的固有振动特性-多体系统动力学的传递矩阵法

导得了任意刚体作线性振动的场传递矩阵。建立了多体系统动力学的传递矩阵方法，并将其应用于一般多体火炮系统固有振动的研究，建立了相应的多体火炮系统振动的传递方程和传递矩阵。导得了有关多体火炮系统振动的频率方程和振型函数的解析式。     

履带车辆模拟器转向盘系统的力特性研究

建立了一种应用于履带车辆模拟器转向盘模拟系统中的力特性函数,将Vortex动力学软件中的车辆动力学参数、状态参数引入到该函数中。提出了“广义地面阻力系数”的概念,并给出了利用车辆状态角来对其进行构造的方法。在Vortex软件中虚拟驾驶履带车辆,对不同影响参数与力特性函数的变化关系进行了仿真分析,在不同路面状况下实时计算驾驶员转向盘力感,结果表明所设计的力特性函数能够很好的满足要求。     

航空发动机整机动力特性建模技术研究

准确地确定发动机机匣系统动力特性具有重要意义．从计算航空发动机机匣系统动力特性需要以及有限元模型建立的角度出发，研究了支承及非支承机匣系统中空心幅板类零部件、孔类零部件、附件等典型结构在整机建模中结构简化的处理方法，分析了某涡扇发动机整机动力特性．对以后整机建模具有一定的工程参考价值．     

水下爆炸双体船隔振性能数值仿真与试验研究水域

为了检验水下爆炸载荷作用下某双体船隔振系统设计的合理性,建立了双体船有限元模型,运用大型有限元分析软件ABAQUS,对安装隔振系统后双体船结构在爆炸载荷作用下的冲击响应进行了仿真,采用流固耦合方法考虑空化效应和材料应变率的影响,预估双体船隔振性能。仿真结果表明,双体船经隔振设计后,在水下爆炸载荷作用下,船体底部的塑性变形显著减小,船体的垂向加速度峰值衰减率超过95％。经海上爆炸试验验证,数值仿真结果与试验值吻合良好,双体船隔振系统设计合理。     

液体火箭发动机氢涡轮泵转子动力学特性研究

以运行在二阶临界转速以上的某低温氢涡轮泵柔性转子为研究对象,基于有限元法,通过建立的转子系统的动力学模型,对结构过盈配合与压紧力矩两个因素对轴系刚度的影响进行仿真研究,给出轴系弹性模量的等效方法,计算出转子系统临界转速,最终通过试验验证了该方法的有效性及实用性,所研究内容为涡轮泵转子系统的动力学特性研究及结构优化设计提供依据。     

火箭发动机燃烧室的点火系统

火箭发动机燃烧室点火系统含有一个装有第一燃料组分的第一燃料箱和一个装有第二燃料组分的第二燃料箱，两个燃料箱在火箭发动机内是分离的。各自的燃料组分供给管(3、4)位于点火器和相应的燃料箱之间。