锤击法在手扶拖拉机动态特性研究中的应用

本文简述了用锤击法进行模态分析的基本原理以及用锤击法测取手扶拖拉机传递函数的试验技术,并从测取的传递函数数据中直接进行某些模态参数的识别,结果表明锤击法是对拖拉机某些零部件动态特性测定的一种简易可行的方法。     

农电网中提高分支系数计算速度的算法研究

在编写针对农网电力系统整定计算的软件中,计算分支系数的常用方法仍然是枚举所有可能的运行方式筛选出最大和最小分支系数.为了提高分支系数的计算速度,根据线路检修时导致电网两节点间断开,并且农网电力线路辐射结构比较多的特点,检修时不采用中间填补一个值-非常小的导纳来修改导纳矩阵,而是直接将与求取分支系数支路无关的那些节点删除掉,对导纳矩阵进行矩阵的删除修改.导纳矩阵的删除修改使得矩阵的阶数降低,从而提高矩阵求逆的计算速度.实际算例计算表明,此方法可大大提高分支系数的计算速度.     

六自由度机械臂逆运动学求解

对六自由度机械臂进行了正运动学分析与求解,并提出了一套解决六自由度机械臂逆运动学问题的算法,同时使能耗达到最少。首先从机械臂的结构特点出发,建立D-H坐标系,得到正运动学模型;然后通过对正运动学模型的可解性进行分析,采用矩阵逆乘的方法来得到机械臂逆运动学的完整析解;再通过求极值的方法来算出机械臂在运动过程中哪种运动轨迹耗能最少;最后用求解实例的方法验证正运动学模型和逆运动学求解的正确性。     

传递函数在货车车架模态分析中的应用

通过对货车车架模态和传递函数分析,验证了传递函数在反应结构固有动态特性方面与固有频率和振型有着类似的作用。当激励力方向与车架振型方向一致时,传递函数会在对应的固有频率附近产生峰值。通过计算车架横梁发动机位置到车架纵梁上6个点的传递函数,预测发动机激励对装载货物的影响。对优化后的车架重新进行传递函数计算,相同响应点的振动幅值下降12%,保障了车厢易碎货物安全。同时表明,可以利用传递函数对车架结构进行振动预测。     

柑橘采摘机械臂控制算法研究

对3自由度柑橘采摘机械臂控制算法进行研究。调用OpenGL相关函数建立3D仿真模型,利用DH参数法与雅克比矩阵求逆法对机械臂进行运动学正解与逆解建模,并使用robotic toolbox对所获得的运动学逆解结果进行验证。利用拉格朗日法进行动力学计算,并模拟机械臂实际工作中的受力情况。结果表明,控制算法控制效果良好,能满足柑橘采摘机械臂运动控制的要求。     

机械臂三次样条路径规划系数递推算法

针对机械臂三次样条路径规划涉及高阶矩阵求逆,因而算法复杂、响应速度慢的问题,提出一种不需要求逆矩阵运算的三次样条系数的递推算法,递推算法的初始值由递推公式表示的边界条件获得.按照三次样条的3种不同的边界条件,分别给出了递推算法初始值的确定方法和递推公式.仿真结果表明,改进的算法不仅运算简单,而且可以获得理想的三次样条系数.     

MATLAB在内燃机现象学燃烧分析模型中的应用

运用MATLAB工具箱的矩阵求逆命令(INV),实现了现象学燃烧分析模型无人工推导求解的程序设计,大大减少了模型开发的工作量。同时对柴油/天然气内燃机建立了两区现象学燃烧分析模型,并利用该方法实现了MATLAB程序设计。     

专用汽车分动箱模态试验与分析

针对某专用汽车分动箱上应急泵螺栓断裂问题进行了试验模态分析。先对分动箱进行单独的模态试验,得到其相应的模态参数,然后对工作状态的分动箱进行路试试验,根据得到的传递函数进行振动分析。为了防止模态试验中模态遗漏和虚假模态的出现,在分动箱模态试验时,将得到的试验模态振型与有限元计算得到的振型作相关性分析,提取出真实的模态参数。通过试验模态分析,找到了螺栓断裂的原因,给出了相应的改进办法。     

微分经验模态分解和能量矩阵相结合的水电机组故障信号预处理方法研究

针对经验模态分解方法在处理水电机组振动这类由多重信号和噪声耦合的信号时出现的模态混叠现象,提出了一种微分经验模态分解和能量特征相结合的水电机组故障信号预处理方法.通过微分经验模态算法对信号进行分解,接着构造各阶微分信号能量矩阵,通过能量矩阵可以筛选出有效的分量.仿真试验表明微分经验模态分解能有效的避免模态混叠效应,使用...     

基于集合经验模态分解和支持向量机的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承振动信号的非线性、非平稳特征及强噪声特性,提出了一种基于集合经验模态分解和支持向量机的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先对原始信号进行集合经验模态分解,将其分解为若干个固有模态分量,利用固有模态分量构造初始特征向量矩阵,然后对初始特征向量矩阵进行奇异值分解,计算奇异谱,将奇异谱作为特征向量,送入支持向量机训练、识别。分析结果表明,与经验模态分解相比,集合经验模态分解能有效解决模态混叠问题,从而准确、有效地提取滚动轴承的故障特征。     

拖拉机发动机整机固有频率特性分析

采用整体传递矩阵法计算某型拖拉机发动机的固有频率特性,计算中考虑发动机机匣的影响,将发动机转化成多转子相互耦合的系统,导出各向同性耦合单元的传递矩阵,并给出了算例。该方法克服了传统子结构传递矩阵法不易编制通用计算软件的缺点,为开发拖拉机发动机整机固有频率特通用软件提供了有效的方法。     

Vibration analysis of fluid- structure interaction in water hammer based on transfer matrix method

In consideration of the problem that the effect of conduit structure on water hammer has been ignored in the classical theory,the Poisson coupling between the fluid and the pipeline was studied and a fourteen-equation mathematical model of fluid-structure interaction(FSI)was developed.Then,the transfer matrix method(TMM)was used to calculate the modal frequency,modal shape and frequency response.The results were compared with that in experiment to verify the correctness of the TMM and the results show that the fluid-structure coupling has a greater impact on the modal frequencies than the modal shape.Finally,the influence on the response spectrum of different damping ratios was studied and the results show that the natural frequency under different damping ratios has changed little but there is a big difference for the pressure spectrum.With the decreasing of damping ratio,the damping of the system on frequency spectrum is more and more significant and the dispersion and dissipation is more and more apparent.Therefore the appropriate damping ratio should be selected to minimize the effects of the vibration of the FSI.The results provide references for the theory research of FSI in the transient process.     

复杂变截面压杆屈曲载荷计算的传递矩阵法

从楔形和锥形压杆的微分方程出发，推得了楔形和锥形压杆的传递矩阵。其中，锥形杆的传递矩阵是解析解，信用初等函数来表示；契形杆的传递矩阵是半解析解，用贝塞尔函数来表示。这些传递矩阵可用于计算具有圆形和矩形截面的楔形和锥形压杆的屈曲载荷。用传递矩阵法对复杂变截面压杆屈曲载荷的实例计算结果表明，本文公式正确。该方法具有精确度高、力学概念清晰及简便易行的优点，适于工程技术人员在微机上应用。     

Analysis of static structural mechanics of vertical axis wind turbine with lift-drag combined starting structures

In this paper the finite element analysis was carried out for a composite vertical axis wind turbine with lift-drag combined starting structures to ensure the structure safety of a vertical axis wind turbine(VAWT). The static and modal analysis of rotor of a composite vertical axis wind turbine was conducted by using ANSYS software. The relevant contour sketch of stress and deformation was obtained. The analysis was made for static structural mechanics, modal analysis of rotor and the total deformation and vibration profile to evaluate the influence on the working capability of the rotor. The analysis results showed that the various structure parameters lie in the safety range of structural mechanics as given in the relative standards. The analysis showed the design safe to operate the rotor of a vertical axis wind turbine. The methods used in this study can be used as a good reference for the structural mechanics′ analysis of VAWTs.     

车厢壁面的振动控制

将车厢壁面的振动转化为简支平板的振动模型,采用同位配置的方法,在板的上下表面粘贴几对压电片作为传感器和致动器,将有限元分析方法与模态控制方法结合起来分析抑制简支平板振动的问题。首先采用有限元分析方法对简支平板进行动力分析,建立其动力方程;然后用模态控制方法分析了模态传感、模态观测和模态控制过程,利用模态速度负反馈进行控制;最后进行数值仿真分析。结果表明,利用压电材料对车厢内壁的振动进行控制,能得到满意的抑振效果。     

PID控制的泵供水系统仿真试验

为了进行泵供水系统试验,通过建立泵供水系统基本结构和各环节的传递函数,组成系统动态结构图,在MATLAB Simulink下进行仿真试验以观察系统输出响应.使用稳定边界法、根轨迹超前校正法和直接设置比例-积分-微分（PID）参数3种方法进行控制器设计.通过仿真观察泵供水系统的输出特性,比较并找出合适的控制器设计方法.通过仿真观察输出响应得到稳定边界法和根轨迹超前校正法不适合调节泵供水系统.而采用直接设置PID参数的方法,利用MATLAB的仿真集成环境Simulink设置修改PID参数,选择其中一组较好的PID参数,使泵供水系统得到了满意的输出响应.仿真结果为搭建试验平台提供了理论基础依据.     

空气罐水锤防护的并联泵系统水力振动分析

针对常见的以空气罐为水锤防护装置的并联泵系统,建立了进、出水池间的传递矩阵,用迭代法对复变量方程进行了求解,得到了系统自振频率及其对应振型.以某长距离供水工程为例进行了水力振动计算,得到了14阶系统自振频率及其振型,其中第1,14阶自振频率分别为0.010 6,0.183 3 Hz,自振频率低,仅当扰动源为低频扰动时才可能发生水力共振;系统各阶衰减因子均为负值,表明系统是稳定的,不会出现自激振动;把实例泵系统第8管段的PVC-M管改为焊接钢管,对系统进行了水力振动计算.由于管材改变,水锤波速增大,空气罐空气容积增大,各阶自振频率都增大,波谷、波峰出现的位置不同,压力与流量振幅增大,表明水锤波速对系统自振频率及其振型影响很大,因此在水力振动分析时,对管材、水中含气量等影响水锤波速的因素要引起足够的重视.     

模态试验分析在汽车车架故障诊断中的应用

针对汽车车架,就激振方法、固定方式、激励方式、试验频段的选择、测点布置、试验原理、测量精度的保证措施等方面,给出了模态试验的具体方法。模态试验和理论计算相对照的结果表明试验模态分析不仅可以用于分析车架结构的动力学特性,还可以直接评价结构设计,预估在一定使用环境下结构可能出现的问题,是一种有效的故障诊断方法。     

离合传动系统瞬态啮合扭矩模态识别方法初探

从多自由度系统动力中央委员应与受力关系出发，利用模态分析方法，建立了由受力结构的响应间接测试数据识别瞬态啮合扭矩的数学模型，为新型瞬态扭矩测量设备开发提供了理论基础。     

基于模态分析的液压挖掘机工作装置动态优化设计

建立了液压挖掘机工作装置的结构有限元模型,通过对该有限元模型进行自由模态分析,得到工作装置的各阶模态频率和模态特性,确定影响液压挖掘机工作装置动态性能的关键模态频率,并以此作为优化目标,对主要结构参数进行灵敏度分析,以确定工作装置动态优化的设计变量。以工作装置几何约束、性能约束等为约束条件,采用扩展拉格朗日乘子法进行动态优化设计。实例分析表明,该动态优化方法,提高了工作装置结构的刚度,降低了结构的变形,改善了工作装置动态工作性能与结构稳定性。