动力吸振器在农用机械悬架系统振动控制中的应用

动力吸振器DVA(Dynamic Vibration Absorber)广泛地应用于解决车辆中由于动力总成振动以及路面激励等原因引起的振动和噪声问题。针对某农用机械存在的前悬架上控制臂严重变形问题,应用模态识别技术对上控制臂结构的振动固有特性进行了测试,并结合有限元的方法,分析了该车前悬架上控制臂处振动情况不理想的原因。进而在探讨动力吸振器设计方法的基础上,设计了一款优化参数动力吸振器并应用于实际。     

基于动力吸振器的微耕机扶手架减振设计

微耕机的扶手架结构较为简单，在田间作业时会造成扶手架的强烈振动，长时间的强烈振动会给操作者身心带来不适甚至严重伤害，针对此问题，对微耕机扶手架进行了减振设计。对于结构相对简单的构件，振动问题大多是由于主振动系统自身结构阻尼的不足导致的。为此，结合微耕机实际情况，将动力吸振器的设计方法应用于微耕机扶手架上，对动力吸振器进行结构设计并试制样件。最后，对动力吸振器样件的减振效果进行试验测试，结果表明：在安装动力吸振器样件后，其手把处的振动强度在空挡和耕作状态下分别降低了13.9%和11.2%。     

某SUV动力总成悬置系统引起的振颤问题研究

针对某SUV减速带工况振颤问题,通过仿真分析发现是由动力总成engshake模态与簧下质量模态耦合引起。通过优化动力总成模态频率及解耦率,利用动力总成bounce及pitch耦合,分散动力总成振颤能量,并将pitch设置在簧下质量模态附近,使动力总成作为吸振器,改善振颤问题。通过实车测试,车身振动RMS降低0.19g,问题改善明显,验证了悬置系统模态耦合设计思路的可行性。     

基于ADAMS的某客车动力总成悬置系统分析及优化

汽车动力总成的振动是汽车整车振动噪音的主要来源,如何有效地隔离动力总成的振动向车架/车身的传递成为汽车设计的一个重要问题。以某客车为研究对象,应用ADAMS软件建立了动力总成悬置系统13自由度振动力学模型,通过仿真计算,得到了在不同工况下动力总成质心处的各种运动响应曲线和各个悬置点支承处的动反力曲线,并对悬置系统的固有特性和双向隔振性能进行分析,研究了其动力总成橡胶悬置系统的双向隔振性能。最后,对其进行优化设计,将优化前方案和提供的两种优化方案进行比较,优化后悬置系统的隔振性能有明显的改善。     

混合动力液压挖掘机动臂势能回收系

通过对液压挖掘机典型工况特性的分析,提出了一种并联式混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统,分析了液压缸负载受力情况,建立了液压缸、节流阀、液压马达等液压元件以及永磁同步电机、镍氢电池组等电气元件的数学模型,提出了具有动臂势能回收功能的混合动力液压挖掘机整机控制策略以及能量回收控制方法.理论分析和仿真结果表明,并联式混合动力液压挖掘机除了能改善发动机工作状况提高燃油效率外,可以通过动臂势能回收进一步提升系统的节能效果,并且能量回收系统具有结构简单、回收效率高、回收速度可控、回收能量再利用范围广等优点.     

汽车动力总成-整车系统耦合振动分析

针对汽车发动机引起的整车振动问题,本文将动力总成悬置系统置于整车环境,研究其耦合振动特性。建立了包含动力总成和整车、车身和悬架系统的多体动力学模型,分析了动力总成与整车系统的耦合振动问题。研究结果表明,整车模型的振动特性与6自由度悬置系统模型的振动特性存在差异。经对悬置系统进行参数优化,其减振效果得到了有效改善。     

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。     

履带车辆悬挂系统半主动控制建模与仿真

建立了履带车辆二自由度车体振动模型,选定状态变量,得出悬挂系统状态方程和振动微分方程。提出了基于线性二次型（LQR）最优控制理论的半主动控制算法。对硬土路面激励下履带车辆悬挂系统的半主动控制效果进行了仿真,并与被动控制效果进行比较。结果表明该算法能很好控制车体位移和加速度。     

基于集成仿真的客车动力总成悬置系统优化

针对某中型混合动力城市客车在怠速工况下振动噪声较大的问题,在ADAMS软件中建立了考虑压缩机皮带刚度的动力总成悬置系统6自由度刚体动力学模型,在MATLAB软件中建立了悬置系统六自由度数学模型,计算了系统的固有频率和能量解耦率。以悬置位置与安装角度、悬置刚度、皮带刚度等参数为设计变量,以能量解耦率和悬置支承处动反力为优化目标,采用Isight软件集成ADAMS与MATLAB软件进行联合仿真优化。优化结果表明,该动力总成悬置系统的模态固有频率分布更加合理,能量解耦率得到大幅提高,动力学仿真与振动噪声试验表明,该车的隔振性能得到了一定改善。     

车辆电动静液压半主动悬架设计与馈能研究

为了实现车辆悬架的减振控制及振动能量回收,提出并设计了一种基于电动静液压作动器(EHA)的车辆半主动馈能悬架结构。建立了2自由度半主动悬架力学模型以及EHA作动器的数学模型;设计了EHA作动器,进行了电机特性试验和EHA作动器的馈能试验;设计了EHA半主动悬架最优控制和能量管理控制策略,利用AMESim与Matlab/Simulink软件对EHA半主动悬架动态性能和能量回馈进行了仿真;设计了EHA半主动悬架试验测试系统,开展了EHA半主动悬架控制台架试验。仿真与试验结果表明,提出的EHA作动器馈能效果较好,馈能效率平均为50%左右;与被动悬架相比,在正弦激励和随机路面谱输入下EHA半主动悬架的簧载质量加速度下降20%左右,减振效果明显。     

某SUV车内轰鸣声问题的解决

NVH性能是影响车辆舒适性的重要因素之一。对某SUV车型加速过程中当发动机转速为1 300 r/min和1 600 r/min时的轰鸣声问题进行排查研究,通过阶次分析、模态分析、工作变形分析,发现两个转速下的轰鸣声均是由车架局部模态引起。为此,通过采取在对应位置加装动力吸振器的措施,有效抑制车架局部模态,道路试验结果表明车内轰鸣声得到明显改善,主观评价可接受,车内噪声整体降低7 dB(A)左右。     

发动机悬置系统的研究综述

发动机悬置系统的动静态特性影响整车的行驶平顺性,因此对发动机动力总成的研究可以在一定程度上改善乘车的舒适性和行驶的平顺性;同时合理地选择动力总成悬置参数有利于降低发动机的振动向车架的传递,改善汽车的NVH性能。本论文对汽车动力总成研究的方法和理论做出了详细的论述,并对悬置元件的发展作了扼要说明,为发动机悬置系统的研究提供了完善的理论参考。     

履带车辆发动机悬置系统模态分析

模态分析是研究系统动态特性的重要基础。为分析履带车辆发动机悬置系统的振动特性,在合理简化发动机悬置系统的基础上,推导了悬置系统的数学模型,并基于ADAMS环境建立其动力学模型,求解系统的固有频率、模态振型和各阶能量分布矩阵,并分析了系统各自由度耦合程度。对比发动机和路面的激励特征,结合系统的模态特性,分析系统振动匹配情况。结果表明:系统各方向均存在不同程度的耦合,其中z方向和绕z轴转动方向解耦度超过85%。悬置系统的固有频率避开了发动机激励频率,但车辆应减少在3.91～16.47 km/h车速下的行驶时间才能减少履带板激振频率所带来的共振影响。     

轮式装载机行驶稳定系统减振性能分析

针对为减小轮式装载机行驶作业时的振动而引入的行驶稳定系统,分别建立了加入该系统前、后的整机动力学模型。利用Matlab/Simulink仿真软件对整机减振效果进行仿真分析,结果表明该系统不但能够有效衰减整机的振动,同时降低了工作装置的振动。     

三轮农用车车架有限元动态性能分析

对某型三轮农用运输车车架进行了动态有限元仿真分析,建立了以板单元为基本单元的有限元计算模型,利用分析软件对其进行了模态分析、发动机激励下的振动分析以及路面随机振动分析.同时,通过模态试验和发动机激励下车架响应电测试验验证了计算结果,了解了该车架动力特性,也为车架结构的进一步分析和优化奠定了基础.     

发动机排气噪声自适应控制参考信号选取的研究

分析了发动机振动信号与噪声信号的相关性,对振动信号作为参考信号的消声效果进行了仿真,将发动机机体上不同点的振动信号作为参考输入进行了消声效果的比较,说明了选取振动信号作为参考信号时,不仅要考虑振动信号与排气噪声信号的相关性,还要考虑振动信号的能量分布。     

动力吸振器在轿车低频轰鸣声控制中的应用

在进行实际的轿车后排关于低频轰鸣的实验中,充分了解到低频轰鸣的主要特征和在轿车行驶途中关于灵敏度的问题分析,确定轿车的发动机在进行启动时低频轰鸣声,主要是对二级阶段的振动产生作用,在车身中是使用发动机的后悬置点来进行传送的。为了减小发动机在使用后悬置点进行振动传送,研究人员决定进行动力吸振器的装置,来削减轿车中的发动机在转动时所出现的低频轰噪声。     

电磁振动排种器机电磁联合仿真研究

采用机电磁联合仿真的方法,建立电磁振动排种器机电磁联合仿真模型,研究了电磁铁电感对线圈电流、激振力波形和排种器工作性能的影响,且对模型进行了验证。结果表明:建立的机电磁联合仿真模型精度较高,电磁铁电感对线圈电流、电磁激振力波形和电磁振动排种器的工作性能有较大的影响,且激振力为方波时,排种器工作性能较好;控制电路使电磁铁线圈电流和激振力波形接近方波有利于提高排种器的工作性能。     

高自由度机械加工控制系统研究

振动在高自由度机械加工系统中一直是影响最终加工精度的关键因素。为此，在研究了1～5自由度机械加工系统的基础上，给出了一种主动控制高自由度机械加工精度的通用方法。首先，利用计算机辅助识别技术求出了高自由度机械系统的数学模型，设计控制系统并求解出校正函数；然后复合计算机辅助设计和优化控制系统，进行主动控制；最后，通过振动测试并绘制导纳图得到测试数据。输入CAD程序后，数字仿真结果表明，加入校正后的机械加工系统的加工精度可以达到0．002μm。使用该方法可以有效地控制机械加工系统的振动，并实现高精度的加工。     

基于能量传递规律的油茶树冠层振动参数优化与试验

油茶作为中国特有的木本油料作物,在空间上具有复杂的分枝结构,不同品种树体的形态结构和力学性能差异明显。为了研究油茶树在冠层振动采摘油茶果过程中能量传递规律以及获得最佳激振参数,本文建立5自由度油茶树的质量-弹性-阻尼动力学模型并测量和计算等效参数;以不同激振参数为输入,通过Matlab软件对动力学模型进行仿真,并设计二次旋转正交组合试验,仿真结果表明,油茶树各级枝之间能量传递过程中损失严重,从激振力所作用的枝条传递到路径末枝时能量剩余不到20%;且油茶树各级枝的动能峰值出现的时间具有滞后性,越靠近激振点的动能峰值出现越早。由于油茶树各级枝间能量传递损失严重,将一棵树进行2~3次振动采摘。利用Design-Expert 11.0.4软件的优化模块对激振参数进行优化求解,以一部分侧枝动能最大,主干动能最小为目标函数时,最佳振动参数组合为振动时间7.14s、振动频率7.18Hz、振幅52.41mm;通过田间试验对油茶树能量传递规律进一步研究发现,能量沿着树枝内部传递时与各级枝之间的传递规律相同,即动能与传递距离成反比,传递的距离越远动能越小。并对仿真结果进行验证：田间试验结果与仿真结果的相对误差在10%以内,说明该动力学模型具有较高的可靠性;振动采摘部分的油茶果实和花苞平均脱落率分别为90.53%、14.39%,采摘效果较好,证明了从能量传递角度对激振参数优化的可行性。本文建立的动力学模型和预测的最佳振动参数组合可以为油茶果机械化采摘作业的工作参数设置提供参考。