磁流变技术基本原理及动力学参数识别

介绍了磁流变技术的基本原理,阐述了磁流变液的组成成分、工作模式、比较常见的动力模型。通过磁流变液的动力学参数测试试验,得到了不同条件下的储能模量和损耗模量;结合流变学理论公式对试验结果进行数据拟合,得到了不同电流下,磁流变液产生的附加刚度、附加阻尼与振动频率之间的关系式。     

冲击载荷下磁流变变刚度变阻尼缓冲系统减振控

针对传统缓冲着陆装置阻尼刚度不可调节的局限性,提出采用基于磁流变技术的自适应变阻尼变刚度缓冲装置.首先从理论上研究了采用磁流变阻尼器实现刚度阻尼等效控制的原理,分析了刚度阻尼调节范围;进而设计了基于能量守恒原理和天棚阻尼控制技术的飞行器缓冲着陆的自适应控制器,最后通过数值分析考察缓冲器和控制策略的有效性.分析结果表明,与被动缓冲装置相比,基于磁流变技术的缓冲装置不仅能降低着陆冲击过程的峰值载荷,而且需要的行程也较小,表明设计的缓冲装置和控制策略是有效的.     

车辆座椅悬架参数识别与优化设计

建立并求解座椅系统非线性动力学微分方程,以不同车速下座椅加速度均方根值仿真与试验结果的误差平方和最小为优化目标,基于约束随机优化算法反求并优化座椅悬架系统的非线性刚度和阻尼值。参数识别结果表明,原系统刚度和阻尼值不匹配是悬架减振效果差的主要原因,参数优化结果使座椅加速度均方根值降低了50%,改善了座椅的减振性能。根据最佳刚度特性曲线,借助有限元法设计出新型非线性座椅减振弹簧。     

单筒磁流变减振器散热性能研究

磁流变减振器是通过消耗机械能来实现减振的装置,在工作过程中由于能量的转化导致其自身温度不断变化,温度升高导致了减振器的阻尼性能下降。针对磁流变减振器的这一现象,分析了温度变化对磁流变液粘度及阻尼特性的影响;基于磁流变减振器温度变化的理论模型,提出基于散热因素的磁流变减振器的结构参数设计要求;并对某商品磁流变减振器进行了台架试验。研究表明,磁流变减振器工作过程中自身温度的升高使流变液粘度下降,进而导致阻尼力下降。阻尼力下降的幅值和比例取决于减振器的工作电流和温差大小。     

小型耕整机阻尼减振手把的虚拟仿真试验

提出了一种小型耕整机的阻尼减振手把,建立了虚拟样机并采用仿真正交试验对其参数进行了优化。通过建立2种作业条件下的虚拟样机及仿真,研究了阻尼减振手把的减振效果,给出了阻尼减振手把粘性流体的仿真试验方法。研究结果表明,阻尼减振手把能有效降低手把的振动量,加速度降低49%~81%。     

基于六自由度传动系模型的自动变速器起步仿真

研究了装备电控机械式自动变速器车辆的起步过程。基于实车传动系各主要部件的惯量、刚度、阻尼等扭振参数,建立了六自由度车辆传动系动力学模型,在考虑变摩擦因数和干式离合器从动盘波形弹簧非线性压缩特性的条件下,根据加速踏板开度分别控制节气门开度变化率和离合器压盘接合行程量及接合速度,维持发动机恒转速起步。通过仿真,验证了该起步控制方法的可行性,得到了考虑传动系扭振因素的起步过程离合器传递转矩与冲击度,仿真结果更加接近于实际情况。     

基于油气减振的芦苇打捆机振动系统仿真分析

以芦苇打捆机为研究对象,针对其满载运输工况下抓斗振动对物料完整性的影响进行了振动系统动力学研究。首先分析了油气减振系统的结构组成及工作原理,然后通过对系统各组成环节的分析,推导了油气减振系统的非线性输出刚度载荷和阻尼载荷,并建立了芦苇打捆机振动系统的动力学数学模型,最后利用MATLAB/Simulink对振动系统进行了动力学性能仿真研究。研究结果表明,油气减振系统在加入后很好地改善了工作装置的行驶平顺性和抓斗内的物料完整性。     

越野汽车前轮摆振影响因素仿真

针对EQ2102型越野汽车的前轮摆振问题,建立了典型非独立悬架汽车转向系统力学模型,获取了计算模型的所需参数,设计了转向系统刚度测量方案,利用Matlab进行了仿真计算,分析了汽车摆振的影响因素,对车轮失衡量、系统刚度和转向系阻尼对摆振的影响进行了理论分析。     

深孔钻杆系统扭振动力减振器优化及仿真研究

在深孔钻削过程中,钻杆容易产生扭振,在钻杆支架上安装动力减振器,可以有效抑制钻杆的扭振。首先简化深孔钻削系统扭振减振模型,建立钻杆系统的动力学方程,再用一加工实例来说明系统中各项参数的确定,以及动力减振器的结构参数的设计并对各项参数进行优化,最后利用Simulink软件对附加动力减振器前后的钻杆系统进行动力学仿真对比,结果表明经过优化的动力减振器取得了良好的减振效果。     

拖拉机乘坐振动理论分析

本文综合介绍了目前在拖拉机研究中采用的各种乘坐振动的力学模型,并应用单自由度振动力学模型,结合实例对比评述了几种乘坐的悬架方案的静动载特性,进而阐明只有当乘坐的悬架装置的弹性元件刚度和减振器的阻尼系数均可调节时,乘坐才可能有良好的舒适性。这对合理地改进国产拖拉机的乘坐设计、改善乘坐的舒适性有一定现实意义。     

阻尼减振降噪结构几何参数特性分析

分析了阻尼减振降噪结构模型中几何参数的特性及其对结构损耗因子的影响。对采用非间隔式阻尼层结构和间隔阻尼层结构几何参数进行了研究,最后对大型履带式拖拉机行走系进行了阻尼减振降噪结构的实际应用和性能对比试验分析。     

汽车磁流变半主动悬架系统设计与试验

为了提高汽车的平顺性和行驶稳定性,设计了一种安装双出杆式磁流变减振器的汽车半主动悬架系统。在分析传统的磁流变减振器力学模型的基础上,提出了一种改进的磁流变减振器多项式模型,建立了基于磁流变减振器的半主动悬架系统动力学模型;设计了磁流变减振器物理样机,进行了磁流变减振器的力学特性试验,获得该磁流变减振器的示功特性和速度特性曲线,并利用试验结果进行了模型参数识别与模型验证。考虑时滞对悬架系统的影响,计算了该磁流变半主动悬架的临界时滞,采用Smith预估时滞补偿控制策略,设计了磁流变半主动悬架模糊时滞控制器;利用Matlab软件进行了磁流变半主动悬架时滞补偿控制仿真对比分析;研制了汽车半主动悬架测试系统,开展了磁流变半主动悬架控制台架试验。仿真与试验结果表明,所研制的磁流变减振器耗能效果良好,控制灵敏;试验建模所获得的改进型磁流变减振器多项式力学模型是正确的。与被动悬架相比,在正弦激励和随机路面谱输入下磁流变半主动悬架的簧载质量加速度下降30%左右,减振效果明显。     

农用车辆发动机无极减振刚度和无极阻尼机构

为了隔离因农用车辆所使用的路面(地面)不平而引起幅度大的低频振动,利用杠杆机构调节发动机激振、弹簧和阻尼器的力作用点,来调节发动机实际振动位移与减振器的等效位移之间的动态关系,从而实现单根弹簧等效刚度、阻尼器等效阻尼的无极动态调节,实现了汽车发动机大振幅大刚度、大阻尼和小振幅小刚度、小阻尼的振动控制要求,并提出了变系数振动微分方程的求解方法。该机构具有结构简单、控制可靠和节约能源等特点。仿真实验证明,该减振方法符合农用车辆发动机的减振要求。     

某工程车辆油气悬架阻尼特性的仿真研究

结合某型工程车辆,建立其双气室油气悬架的物理模型和非线性阻尼数学模型,基于MATLAB/Simulink模块建立了相应的仿真模型。利用该模型研究了激振信号对油气悬架阻尼特性的影响。结果表明,该油气悬架具有非线性变阻尼特性,对高频、大振幅激振信号减振效果优越,适用于恶劣环境下高速行驶的车辆。     

独立悬架汽车转向系多极限环自激摆振研究

针对汽车转向轮摆振引起的转向系振动,以某国产独立悬架汽车为原型,运用拉格朗日方程建立转向摆振系统六自由度模型。摆振系统模型中选用魔术公式轮胎模型以及滞后环干摩擦模型,运用数值方法分析转向系横向刚度和阻尼对摆振特性的影响。结果表明,随横向刚度和阻尼的增大,单极限环区间逐渐缩小直至消失,多极限环区间逐渐扩大,但是整个摆振区间缩小,并且各自由度摆振峰值减小。研究结果为减小汽车多极限环自激摆振提供了理论参考。     

基于动力吸振器的发动机整机振动控制方法

采用二自由度动力吸振器对汽车发动机怠速时的整机振动进行控制。将发动机模型简化为二自由度振动系统,建立了系统的运动微分方程,将其表示为状态空间的形式。以发动机传到车架上的振动能量作为评价指标,分析了动力吸振器的减振效果。结果表明:在发动机上附加动力吸振器可以使传到车架的振动能量减小39%,有效地控制了发动机的整机振动。最后,用数值仿真方法研究了动力吸振器的结构参数对吸振效果的影响。仿真结果表明:在一定范围内,适当增加刚度和阻尼可以提高动力吸振器的吸振效果。     

基于平顺性的电控可调阻尼空气悬架客车非线性阻尼优化

建立电子控制可调阻尼空气悬架客车非线性刚度和非线性阻尼半车模型,通过模型仿真,在不同的道路等级、车辆载荷和行驶速度下,对悬架减振器的非线性阻尼进行优化。与典型工况时的车辆平顺性试验结果相对比,采用优化阻尼值后,客车行驶平顺性指标得到了明显改善。研究对高档客车用可调阻尼减振器的参数设计,以及电控空气悬架的控制策略确定具有重要意义。     

齿带式油菜捡拾器仿形减振装置设计与试验

针对现有油菜捡拾器在复杂田块作业时作业稳定性低的问题,设计了一种用于铰接式齿带捡拾器的地面仿形减振装置。通过建立仿形减振系统动力学模型,确定了影响地面仿形稳定性的关键结构与作业参数。以仿形弹簧刚度、系统阻尼比和捡拾器前进速度为试验因素,以铰接点处的峰值角度均差和仿形稳定性变异系数为评价指标,进行了基于响应面法的三因素三水平Box-Benhnken组合试验,得到影响峰值角度均差的因素影响力由大到小依次为阻尼比、弹簧刚度、前进速度,影响仿形稳定性变异系数的因素影响力由大到小依次为前进速度、弹簧刚度、阻尼比。通过软件寻优得到角度均差和仿形稳定性变异系数最小条件下的最佳参数组合为：弹簧刚度9.7N/mm、阻尼比0.38、前进速度0.95m/s,对应的理论角度均差为2.3°、仿形稳定性变异系数为6.2%。田间对比试验表明,挂接仿形减振装置的捡拾器平均捡拾损失率4.53%,平均含杂率3.22%,分别比未挂接减振装置的同一捡拾器降低了30.73%和27.64%,作业效果提升明显。     

基于约翰迪尔1204型拖拉机减振座椅的参数选择

为探究拖拉机减振座椅的设计,测试了约翰迪尔1204型拖拉机分别在油菜茬地、莜麦茬地附带播种机械行进和播种作业,以及田间草地、田间土路和翻耕地行进时机体的振动情况,得到在各种作业条件下拖拉机座椅下方机体的垂直振动峰值频率主要集中在2.6~4.1Hz范围内的结论。在此基础上,设计了一种结构简单的减振座椅模型,通过MatLab软件对该座椅的力学模型进行仿真,选择适合该型拖拉机减振要求的减振座椅参数—弹簧刚度和减振器阻尼,结果表明:该座椅模型可以有效隔绝机体传递到座椅的振动,且能够满足不同体重驾驶员的减振适应性。     

振动轮减振支承系统最优力学性能分析

针对振动压路机振动轮与机架间的多个橡胶减振器组成的减振支承系统，在振动轮－土壤系统模型基础上，分析了振动轮与机架间的减振支承系统刚度参数对压实能力和机架位移的影响，分别以最大压实功率积和最小机架位移为目标函数，优选了减振支承系统刚度参数，得出了应以高振幅作业下的最优减振支承系统刚度参数作为设计依据的结论。