柴油机缸盖振动信号的特性分析方法

在建立了柴油机缸盖振动信息模型的基础上,通过研究缸盖振动信号的时域、频域和循环波动特性,发现了柴油机缸盖振动信号表现出非平稳时变和冲击振动的特点.其内循环的时域特性和频域特性是指导振动诊断的有效工具,而循环间的波动特性则不利于特征参数的提取,这为振动诊断提供了一条简易可行的途径,即抽区间采样分析和参数平均相结合的诊断方法.     

基于Simulink的汽车双轴悬架动态仿真分析

建立了研究车身垂直振动与纵向角振动的四自由度汽车双轴悬架动力学模型及其Simulink仿真模型,提出了一种通过分析Simulink时域仿真数据求解前后悬架幅频特性不同、悬挂质量分配系数不等于1的汽车一般双轴悬架模型双输入下折算幅频特性的方法。通过此方法可方便地求出车身纵轴上任一点垂直振动加速度和车身俯仰角加速度等对前轮路面不平度输入的幅频特性,从而进一步研究悬架的各种参数对悬架动态特性的影响。     

半主动悬架山地拖拉机姿态控制系统设计与仿真

为提高山地拖拉机在复杂农田环境中的作业平稳性,基于Matlab/Simulink仿真平台,搭建了半主动悬架拖拉机七自由度时域仿真模型,包括四轮路面激励模型、半主动悬架振动模型、半主动悬架拖拉机车体受力分析模型、车身姿态分析模型以及半主动悬架拖拉机时域仿真模型,以车身垂向位移、车身倾斜角和车身俯仰角作为拖拉机的姿态变化参数进行仿真试验。通过构建增量式比例积分微分（Proportion integration differentiation, PID）控制器和反向传播（Back propagation, BP）神经网络PID控制器仿真模型实现对半主动悬架拖拉机车身姿态的自动控制,并分别对两种控制器的控制性能进行测试与评价。利用车身垂直向加速度和车轮相对动载作为半主动悬架系统性能的评价指标,对两种控制方式下的半主动悬架性能进行了评价。仿真结果表明：基于传统增量式PID控制算法的半主动悬架拖拉机,其车身垂直位移均方根减少42.17%、侧倾角均方根减少36.76%、俯仰角均方根减少57.85%,其车身垂向加速度为0.0177m/s2,4个车轮的动载荷均方根分别为0.0284、0.0346、0.0239、0.0304N。基于BP神经网络PID控制算法的半主动悬架拖拉机,其车身垂直位移均方根减少74.54%、侧倾角均方根减少74.66%、俯仰角均方根减少75.03%,其车身垂向加速度为7.5758×10-5m/s2,4个车轮的动载荷均方根值分别为0.0197、0.0235、0.0166、0.0198N。相比增量式PID控制的半主动悬架拖拉机,基于BP神经网络PID控制的半主动悬架拖拉机,其车体平稳性得到了较好的提高。     

汽车悬架半主动控制响应分析

本文建立车身、车轮二自由度半主动悬架模型,应用最优控制方法分析系统的时频响应,并与被动悬架进行比较,结果表明:车身振动加速度、悬架系统的动行程和车轮动载荷功率谱有明显的改善。     

小波分析在车辆振动信号检测中的应用

介绍用于振动信号分析的小波分析基本理论。把小波分析技术应用到车辆振动信号检测中,通过离散二进小波变换,把实际振动信号分解成包含高频和低频两部分的若干层。利用小波分析技术,在合适的分解层中把车辆振动的非平稳时域异常信号检测出来并使其得到准确的时域定位;把路面激励信号从车辆整体振动中分离出来;同时从频域把短时或局部信号的谱检测出来,实现了常规分析方法所不能达到的功能。     

基于改进AHP的汽车主动悬架LQG控制研究

建立了包含驾驶员模型的3自由度1/4车辆主动悬架系统动力学模型,应用最优控制理论设计了主动悬架系统LQG控制器。以座椅垂向加速度、车身垂向加速度、座椅动行程、悬架动行程及轮胎动位移作为LQG控制器的性能评价指标,并分别采用了层次分析法以及改进层次分析法对各性能指标的加权系数进行确定。在Matlab/Simulink中对系统模型进行仿真,结果表明:改进层次分析法更易于对加权系数的合理选择;应用LQG控制器的主动悬架能有效减缓座椅及车身振动,改善汽车的乘坐舒适性及操纵稳定性。     

1/2汽车模型悬架动力学分析与性能优化

平顺性对于整车乘坐舒适性和行驶安全性具有重要影响,是衡量现代汽车总体性能的一个重要的指标。而汽车平顺性在很大程度上又取决于悬架结构参数的设计。基于机械系统动力学理论,建立了双轴汽车的1/2汽车四自由度振动系统的状态空间模型和频响函数分析方法,以车身质心加速度均方值和车身角加速度均方值的无量纲加权和为评价指标,建立了以悬架动挠度和轮胎动载荷为约束条件的悬架参数优化模型。在最后的案例分析中,采用遗传算法对本文模型进行求解,通过优化前后的对比分析验证了本文模型和分析方法的有效性。     

基于AR模型的水电机组振动信号趋势预测

文章提出对水电机组振动信号进行AR模型趋势预测。将现场测得的上机架非平稳振动信号通过差分转化为平稳时间序列,使用Burg算法进行AR模型的参数估计。通过最后的预测数据与原始数据的对比,表明AR模型可以较好的拟合水电机组的振动信号,达到了趋势预测的要求。     

客车车身振动仿真分析

首先建立了汽车车身结构的有限元模型,并进行了有限元计算模态分析;通过比较计算模态和试验模态,验证了车身结构有限元模型的正确性;基于模态分析的结果,提出了车身减振的改进方案,并且对改进前后的车身结构进行动态特性仿真分析,仿真分析结果表明,该改进方案能有效减轻车身结构的振动,可以作为控制车身振动,进而控制车内低频噪声的一条途径。     

基于二自由度车辆模型的悬架性能研究

以二自由度车辆模型为研究对象,基于车辆动力学和现代控制理论,研究车辆悬架系统的性能.在Matlab/Simulink里建立二自由度车辆振动和随机不平路面仿真模型,进行随机路面输入的平顺性仿真试验,并分析了悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度对悬架性能的影响,得出车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷随悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变...     

风力机风轮振动频率及应力特性试验研究

利用Pulse16.1结构振动分析系统,针对直径为1.4 m的小型水平轴风力机风轮进行静态固有振动频率和动态振动频率测试.研究发现:气动载荷对风轮二阶以下振动动频影响相对较小,且对一、二阶反对称振动动频的影响略大于对称振动动频;离心力对风轮二阶以下振动动频影响较显著,且对一、二阶对称振动动频的影响大于对反对称振动动频.此外,圆盘效应所引起的振动应力高于二阶以下其他振动应力,轴向窜动效应引起的振动应力介于一、二阶振动应力之间,这一结论与风轮静频测试中所获应力结果有很大的差异性,从而也考证了通过风轮静态测试间接分析其动态振动应力的方法并不适用.相关研究成果可为风力机在远短于设计寿命期内频繁发生疲劳损伤或断裂提供新的分析思路,同时为小型风力机风轮结构动力学性能的合理设计提供一定的理论支撑.     

汽车驱动桥壳的试验模态分析研究

随着汽车工业的高速发展,对汽车的性能要求越来越高。作为汽车的主要承载件和传力件,驱动桥壳支撑着汽车的荷重,并将载荷传给车轮。同时将作用在驱动车轮上的牵引力、制动力和侧向力,经过桥壳传到悬挂及车架或者车身上。因此,驱动桥壳结构性能的好坏直接关系到整车设计的成败。本文通过试验模态分析,得出了驱动桥壳的模态参数,为以后的动态响应分析提供了理论依据。     

车身悬置支架的动刚度分析

基于车身全局模态参数的频率响应分析,分析了发动机悬置支架的动刚度,并提出用频率响应分析得到的加速度导纳传递函数来评价其动刚度,对于改善整车的NVH性能有重要指导意义。     

斗轮堆取料机变幅试验装置的动态特性

根据ＤＱ１０００／１５００．４５型斗轮堆取料机变幅设计制造了变幅试验装置,建立了三维梁元有限元模型,借助于有发元分析软件,利用子空间迭代法对模型进行了求解,得到其大有频率及相应的振型,对试验装置的动态特性进行了试验研究,测试结果验证了有限元建模和计算方法的正确性。     

垂直轴风力机塔柱结构的分析及优化

为了避免风力机系统的共振而导致的系统损坏和噪声污染,通过系统动力特性分析和动力学响应计算分析,得到了风力机塔柱的低阶固有频率和谐响应的数据,以及风轮和塔柱之间的动态关系与整个系统的动态特性,为结构动态设计以及优化提供科学依据.首先确定对风力机塔柱系统结构动态性能影响最大的模态频率,提取该阶模态频率作为动态优化的目标,最后分析塔柱结构与风轮之间的动态干扰.结果表明：原设计在风轮以设计额定转速160 r/min运行时,其产生的简谐荷载对风力机塔柱具有十分严重的破坏性,通过增加主轴钢管的壁厚并提高其刚度等优化工作,经计算证明,在激振力不变的情况下,第一阶固有频率得到提高,塔柱的各阶固有频率下的最大位移大幅减小,优化效果明显,达到结构动力设计的目的.     

车辆随机动载作用下路面动态响应研究

为研究车辆随机动载对半刚性沥青路面性能的影响,利用SIMPACK软件建立了重型载货汽车整车行驶动力学模型,提取了各轴车轮轮胎法向作用力。在此基础上建立了半刚性沥青路面三维有限元分析模型,分析了车辆随机动载作用下路面的动态响应。结果表明,随机动载作用下路面应力变化与车辆轴数有关,当三轴车辆车轮依次通过路面某一确定位置时,路面各层应力出现3次突变,最大应力出现在中、后轴车轮通过时;在车辆行驶区域,路面各点的最大拉、压应力均随车辆行驶距离和轮胎法向作用力不同而随机变化,轮迹中心线路面各点的垂直应力、水平应力、横向应力和水平剪应力变化频率与中、后轴轮胎法向作用力的变化频率相似,横向剪应力的变化频率与前轮的轮胎法向作用力变化频率相似,而轮迹边缘路面各点横向剪应力变化频率与中、后轮的轮胎法向作用力变化频率相似。     

一种四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析

对转向时车辆质心侧偏角近似等于零为控制目标的四轮转向车辆操纵稳定性进行仿真分析。在建立四轮转向车辆操纵动力学模型,得到其状态方程的基础上,求解出横摆角速度和侧向加速度与前轮转角的传递函数,借助Matlab/Simulink,进行时域和频域的仿真,并将仿真结果与传统前轮转向车辆做比较,结果表明四轮转向车辆大大提高了车辆的操纵稳定性。     

车轮动力半径与滑转率的研究

根据车轮运动学和动力学原理 ,从定义入手结合受力分析对驱动轮的动力半径和滑转率进行了深入分析 ,阐明了驱动轮运动状态与动力半径和滚动半径之间的关系 ,并对驱动轮动力半径进行了试验研究。     

基于动态弯曲疲劳试验的汽车车轮有限元分析

针对车轮动态弯曲疲劳试验建立了汽车车轮静态加载有限元模型。它可以反映出车轮在静态加载条件下的高应力区域及其Von M ises应力值。对车轮进行静态加载试验结果与有限元计算结果吻合得较好,验证了有限元方法的有效性。通过与动态弯曲疲劳试验的比较,验证了静态试验中的应力集中区域即为疲劳试验中车轮开裂的区域。通过改进车轮结构设计来降低应力集中区域的应力值,可以有效提高车轮寿命。静态有限元分析对于进行这样的改进设计具有重要的指导作用。     

含运动副间隙汽车摆振系统非线性动力学建模

机构运动副间隙对系统动力学响应有重要影响,有必要将转向机构运动副间隙引入汽车摆振系统动力学分析。基于非线性系统动力学,应用拉格朗日方程建立了考虑转向机构运动副间隙的六自由度摆振动力学模型。通过仿真分析讨论了车速对前轮摆振的影响,结果表明在特定车速范围内前轮会发生自激摆振,这与实际情况吻合,验证了模型的正确性。