一种正交菱形准零刚度隔振器的设计与分析

本文基于准零刚度结构原理,利用结构几何非线性,设计一种具有准零刚度特征的正交菱形隔振结构。该结构通过水平弹簧产生负刚度特性,并由竖直弹簧提供正刚度支撑力,实现隔振器的高静低动特性,并通过算例将该结构应用于汽车悬架系统中。结果表明,在与线性隔振器具有相同支撑力的条件下,正交菱形准零刚度隔振器具有更宽的隔振范围及弱的系统共振区的力传递率,从而提升了汽车悬架系统的隔振性能。     

一种准零刚度被动隔振系统的非线性共振响应分析

分析了一种机构的负刚度特性和它与线性主弹簧并联后而成的隔振系统的准零刚度特性，推导了准零刚度被动隔振系统的主谐波共振、亚谐波共振和超谐波共振的幅频特性表达式.结果表明，机构的负刚度区域随弹簧的初始变形与杆长的比值增大而变宽；隔振系统的准零刚度区域随主弹簧的刚度与机构中的弹簧总刚度的比值以及机构中的弹簧初始变形与杆长的比值增大而变宽；经比较发现，本文推得的被动隔振系统的同一种谐波共振幅频特性与杜芬方程的幅频特性均存在较大偏差.因此，对于这类被动隔振系统的运动微分方程，若以位移激励的幅值与激励频率平方的乘积代替单位质量的激励力幅值按杜芬方程的解来处理谐波共振问题将会带来较大误差.     

公司套期保值的决定因素——基于有色金属行业的经验研究

基于反共振原理,提出了能隔离包含2个频率成分振动的双层流体浮筏隔振装置,在小振幅假设下建立了双层流体浮筏系统的数学模型.分析系统的隔振机理,给出了力传递率的表达式.分析表明,双层流体浮筏具有2个反共振频率且可通过改变液位高度实现调节.将双层流体浮筏与质量和等效刚度相同的单层流体浮筏和传统质量-弹簧隔振系统进行比较,结果表明,双层流体浮筏在传统质量-弹簧系统没有隔振效果的低频段具有良好的隔振效果.当双层流体浮筏2个反共振频率一致时,其具有比单层流体浮筏更好的反共振隔振效果.     

带附加气室空气弹簧等效刚度和等效阻尼高斯模型

[目的]研究带附加气室空气弹簧节流孔面积对弹簧振动特性参数的影响规律,为实现弹簧出力连续精确可调及后续车辆空气悬架系统的主动控制提供理论依据。[方法]以美国凡士通(Firestone)公司1T15M-2型膜式空气弹簧为试验对象,构建带附加气室的空气弹簧系统,研究初始气压及节流孔面积对弹簧振动特性参数的影响规律;通过试验结果对带附加气室空气弹簧的理论模型进行修正,将试验结果与理论模型进行比较;根据试验数据的分布规律,提出带附加气室空气弹簧等效刚度和等效阻尼的高斯模型,对试验结果进行高斯拟合,将试验曲线与拟合曲线进行比较,并通过对试验系统阻尼比计算精度的分析,验证高斯模型的正确性。[结果]试验结果表明:气压越大弹簧刚度越大,弹簧刚度随节流孔面积的增大而减小,阻尼随节流孔面积的增大先增大后减小;通过修正后的理论值与试验值存在较大误差;对高斯模型计算得到的等效阻尼比精度进行分析,表明高斯模型假设满足试验结果,且模型的计算精度高。[结论]带附加气室空气弹簧初始气压及节流孔面积对其刚度和阻尼有较明显的影响;所建高斯模型具有参数简单、误差较小的优点。     

油田车载设备的抗振设计

油田现场车载石油钻采设备的操作实际中,经常出现控制箱体内的硬连接线掉落、设备内部出现元器件掉线等现象,这些问题给石油钻采工作增加了许多麻烦.针对油田恶劣的振动与冲击环境对车载电子设备的危害,分析了车载电子设备的机柜、机箱等结构,从而引入二次隔振系统.通过改变隔振器的组合方式以及刚度特性,在被隔离的机械设备和基础之间再插入一个弹性支承着的钢丝绳隔振器,可有效地提高系统的抗振能力.     

拖拉机前桥油气弹簧的设计与特性研究

[目的]为了提高我国拖拉机的乘坐舒适性和行驶平顺性,设计并研究了拖拉机前桥油气弹簧减振系统。[方法]以常发CF700型拖拉机为研究对象,建立前桥悬架拖拉机三自由度振动模型,根据拖拉机前桥悬架的参数要求,设计了刚度和阻尼均可调的油气弹簧系统,以此为基础建立油气弹簧刚度和阻尼的非线性数学模型,并计算了油气弹簧的结构参数。仿真研究了油气弹簧的性能,并对所设计的油气弹簧进行了静、动态特性试验。[结果]静态特性试验得到油气弹簧的刚度特性,其在平衡位置处的静刚度系数为72.6 kN·m~(-1);动态特性试验研究了比例阀电流、各节流阀开度及激振频率对油气弹簧输出力的影响规律,结果表明所研制的油气弹簧能够在较大范围内调节输出力的大小,满足前桥悬架的设计要求。[结论]该研究为后期开发前桥油气弹簧系统提供重要的理论依据。     

基于接触摩擦的变截面钢板弹簧悬架性能分析

传统钢板弹簧分析只是采用简化力学模型，而没有考虑簧片间的摩擦.为了更好地对少片变截面钢板弹簧进行设计，本文首先对少片变截面钢板弹簧悬架进行参数化建模.然后应用接触理论添加接触单元，来模拟钢板弹簧间的摩擦，进行钢板弹簧悬架的有限元计算，得到钢板弹簧悬架的装配预应力、刚度和阻尼特性的仿真值.与由传统预应力计算方法得到的结果和行业推荐值进行比较分析，证明基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧悬架性能分析的方法更能反映簧片实际的受力情况.     

独立小型风能热利用系统的选型

利用雷诺平均Navier-Stokes方程，采用标准k-ε双方程湍流模型，对具有代表性的FFA-W系列翼型的气动性能进行了模拟计算，结果表明该系列翼型适合于在风能热利用系统中应用。探讨了台阶翼型在系统中应用的可行性。分析了系统气动扭矩和负载匹配的关系，对各种热能转换设备的特性进行了比较，结果表明，选用油压泵作为负载，薄壁阻尼孔作为热转换设备，可以使系统始终在最佳工况点运行。结合分析，给出了系统的主要选型结果。     

车载设备隔振支架结构动态特性分析及优化

车载电子设备隔振支架结构是复杂工作环境下保障电子设备正常工作的关键部件.基于有限单元法、模态分析和结构优化理论,建立支架隔振结构系统动力学模型,分析了支架结构的动态特性.基于等强度原则,将优化设计与可靠性设计理论相结合,建立支架结构优化模型.满足结构安全务件下,实现了对支架结构固有频率的优化设计,避开了原系统的共振区域,减轻了箱体重量,使支架结构设计更加合理,具有一定的理论及工程应用价值.     

直线振动筛噪声控制研究

为了解决选煤厂噪声污染的问题，对直线振动筛噪声产生的原因进行了分析，具体包括筛板噪声、侧板噪声、激振器噪声和隔振弹簧噪声，并提出了相应解决措施，即改变筛板材质、改进侧板和激振器结构、改进隔振弹簧、改变振动筛筛网结构和调整振动筛的振幅和频率。现场应用表明，采取上述措施后，直线振动筛噪声得到控制，有效改善了工人的工作环境。     

负刚度的工作原理及应用初探

This paper deals with the vibration isolation principle of a system with a negative stiffness spring and the energy analysis for this system.As an application of the method, an example of vibration systems with equal frequencies is given. It shows that th     

高速滚动轴承-转子系统的摩擦阻尼减振

为了抑制高速滚动轴承-转子系统在通过临界转速时的过大振动,本文采用了摩擦阻尼弹性支承结构.分析了该支承的减振机理和支承特性,设计了摩擦阻尼器,研究了其对转子系统不平衡响应的影响.结果表明,采用适当的机械结构,阻尼器的刚度因子和摩阻因子只与内环的锥角和接触面摩擦因数有关.通过改变这两个参数和外壳轴向刚度,可改变其刚度和阻尼特性.在转子系统支承中引入摩擦阻尼器能够降低支承刚度,从而降低系统的临界转速,避开工作转速.此外,还可增大支承阻尼,抑制临界振幅,减小系统的振动外传力.     

偏心振动排种器振动特性的理论分析

利用动力学分析法建立了偏心振动式排种系统质心位移和绕质心转动角位移的微分方程。利用Laplace变换求出了反映系统结构特征的传递函数,分析了系统的幅频特性和相频特性。研究了系统刚度、粘性阻尼系数尤其是变质量等参数对系统固有频率和阻尼比的影响。提出了在系统设计过程中,应采取措施降低质量变化对系统性能的影响,提高排种均匀性;在使用过程中,通过改变振子转动角速度来调节排种速度的观点。研究成果对该排种器的模拟试验与参数优化奠定了理论基础。     

Comment on "Nonreciprocal light propagation in a silicon photonic circuit"

We show that the structure demonstrated by Feng et al. (Reports, 5 August 2011, p. 729) cannot enable optical isolation because it possesses a symmetric scattering matrix. Moreover, one cannot construct an optical isolator by incorporating this structure into any system as long as the system is linear and time-independent and is described by materials with a scalar dielectric function.     

基于组合近似模型的分体式插秧机秧箱轻量化设计

为了解决插秧机秧箱质量过重影响机器工作稳定性和作业质量等问题,以可调行距高速插秧机分体式秧箱为研究对象,建立其有限元模型,对秧箱进行了静动态性能分析。根据有限元分析结果,采用最优拉丁超立方试验设计和组合近似模型相结合的优化设计方法,以刚度和模态作为约束条件,以质量作为优化目标,建立轻量化设计的数学模型,采用粒子群优化算法进行了求解。优化结果显示,秧箱质量由优化前的14.6 kg下降到13.2 kg,减轻了9.59%。根据轻量化设计结果对秧箱进行了结构改进,并进行了仿真验证,结果表明改进后的秧箱刚度分布更加均匀,弯曲刚度、扭转刚度和一阶固有频率等性能指标均有不同程度的提高,为轻量化秧箱产品研发提供了理论依据。     

3层铁杉正交胶合木板结构的力学性能计算与分析

根据实际工程需要,对足尺铁杉3层CLT板的单元结构进行了力学性能计算与分析。一方面,通过运用机械组合梁理论,对铁杉3层CLT板的有效弯曲刚度和弯曲强度等力学性能进行预测计算;另一方面,依据其计算结果对铁杉3层CLT板在实际工程应用中的挠度、所承受的弯矩和振动固有频率等结构性能进行了预测研究。结果表明,2个等级的CLT有效弯曲刚度、抗弯强度和振动性能等结构力学性能均能满足实际工程应用需要。上述以期通过对足尺3层CLT板的单元结构的力学性能设计计算与分析,有助于为我国大幅面装配式重型木结构建筑提供合适和可靠的配套墙板和楼板。     

气动凿岩机性能测试系统的研制

根据矿山机械测试的需要，研究开发一种以ＰＣ机为核心的气动凿岩机性能测试系统，通过测量凿岩机工作时的振动频率，钎杆转速、气温、气压和耗乞量等性能参数，自动生成测试报告。