悬挂装置参数对拖拉机振动特性的影响

为研究不同农具位置对悬挂农具拖拉机振动特性的影响,以东方红-LX754拖拉机和淮丰1LS-740深松机为研究对象,采用CATIA软件建立拖拉机和农具简化的几何模型以及MATLAB编写随机路面文件,并基于ADAMS软件修改轮胎参数文本和导入随机路面激励文件,构建深松机-拖拉机-路面系统的虚拟样机。通过仿真研究悬挂装置参数对拖拉机驾驶员垂向振动加速度、座椅安装处俯仰振动角加速度、拖拉机质心垂向振动加速度的影响。结果发现,内提升臂与水平方向的夹角从20°增大到70°时,驾驶员垂直振动加速度峰值从30.09 m/s~2降低到17.61 m/s~2,垂直振动峰值频率从1.36 Hz增大到2.12 Hz,座椅安装处俯仰振动角加速度峰值从11.12 rad/s降低到7.56 rad/s,拖拉机质心垂直振动加速度峰值从42.42 m/s~2降低到29.33 m/s~2。     

板栗树振动响应特性与落果情况试验研究

为解决板栗人工采收效率低、成本高的问题,对板栗机械振动采收装备的设计提供参数支持.针对3棵板栗树,通过单偏心式振动电机激振树干对板栗树各分枝上加速度响应以及落果情况进行了试验研究.结果表明:3棵树树干和各果枝测点处的合加速度均与激振频率呈二次曲线增长关系,激振频率的增加有利于板栗树各果枝振动响应的增强;但受距激励点的距...     

基于ADAMS的导杆串联滑块机构的仿真设计

运用ADAMS软件建立了一种导杆串联滑块机构的参数化仿真模型,对其运动特性进行了仿真分析,得到了主要构件的运动特征线图,并以传动效率,工作范围和工作效率为设计目标.对导杆串联滑块机构进行多目标规划设计,得到了不同行程速比系数和行程的机构参数的优化结果.优化结果表明,行程相同的情况下,行程速比系数越大,机构的最小传动角越大.     

湿软水田土壤行驶工况下拖拉机振动特性研究

[目的]拖拉机在湿软水田土壤中行驶时的振动特性与在道路上行驶时明显不同,揭示两种不同行驶工况下振动特性的差异,对拖拉机减振方案设计和悬架系统参数优化具有重要的参考价值和实际意义。[方法]通过对湿软水田土壤阻尼分析,获取湿软水田土壤阻尼系数与轮胎阻尼系数间的关系,并建立了轮胎-湿软水田土壤系统模型、拖拉机整车振动模型以及振动特性理论计算模型,用理论分析的方法,以江苏常发集团CF700型拖拉机为研究对象,计算并比较拖拉机行驶在农村未覆盖土路(国标D级路面)和湿软水田土壤中的振动特性。[结果]与农村未覆盖土路(国标D级路面)行驶工况相比,拖拉机在湿软水田土壤中行驶时,机身垂向振动相对于前、后轮的位移传递率分别下降31.4%和23.5%,俯仰振动幅值分别下降29.5%和24.6%。当拖拉机以3~18 km·h-1速度在湿软水田土壤中行驶时,其机身垂向振动加速度和俯仰振动角加速度平均降低33.0%和32.6%,前、后轮动载荷平均降低34.0%和31.2%,座椅安装处垂向振动加速度平均降低32.9%。[结论]研究结果可以为水、旱田两用拖拉机减振系统设计与智能悬架控制提供理论依据。     

基于MATLAB对“Y型”果树振动共振频率的研究

为了研究果树振动时树干、树枝的加速度动态响应,获得最优共振频率的阶数、数值、区间,得出果树振动的最优激振参数,为林果振动采摘收获机的参数优化提供理论基础,将树干-树枝力学模型简化为双自由度的质量-刚度-阻尼力学模型,建立振动方程,对方程进行仿真、运算,并结合试验所得结果进行对比分析。结果显示,仿真与试验中,整个果树共出现了6阶共振频率,其中1阶、2阶、3阶最为明显,分别约为1.72、4.18、7.72 Hz;同时,整个果树的共振频率始终都是在0~12、17~25 Hz这2个区间内。表明果树振动落果过程中,0~12、17~25 Hz这2个频率区间可作为整个果树振动落果的参考频率区间。其中,1.72、4.18、7.72 Hz可作为整个果树振动落果的首选参考频率;激振载荷数值增加,果树共振频率的阶数、区间、数值并不会随之改变,但树干、树枝的加速度响应幅值是逐渐增加的。     

山地果园单轨车轨道结构有限元分析及优化

目前的山地果园单轨车运行稳定,但振动传导直接,振动对结构影响大,为了准确计算和优化单轨车结构,基于ANSYS参数化设计语言(APDL)对单轨车轨道结构建立了参数化有限元模型,并进行力学分析,得出了包括应力、应变、固有频率、谐振响应曲线等结果,并用振动试验验证了有限元模型的准确性。在此基础上实施优化设计,在保证安全性、稳定性的前提下,单轨车总重量减轻了16%,实现了轻量化的目的。     

旋耕机组对拖拉机半主动座椅非线性振动的影响

为了解旋耕机组在运输和作业过程中对拖拉机座椅振动的影响,建立了拖拉机系统竖向平面三自由度振动模型,应用Matlab/SIMULINK对东方红MG654型拖拉机悬挂2BYL–4型油菜旋耕机组系统进行振动仿真,以获得座椅加权加速度均方根值最小时空气弹簧气压值和磁流变减振器电流值。仿真结果表明：当旋耕机组处于运输状态时,座椅空气弹簧气压为5 bar、磁流变减振器电流为0.650 A时,座椅加权加速度均方根值最小,为0.629m/s²;当旋耕机组处于作业状态时,座椅空气弹簧气压为5 bar、磁流变减振器电流为0.250 A时,座椅加权加速度均方根值最小,为0.520m/s²;这表明通过改变座椅空气弹簧气压和磁流变减振器电流,减小了座椅加速度均方根值,可改善驾驶员的驾驶感受。在座椅加权加速度均方根值最小时进行试验研究,并将座椅非线性振动试验结果和仿真结果对比,其最大相对误差为6.40%。由此可见,建立的非线性模型比较合理。     

基于空气弹簧的农用机车物理减震仿真研究

在了解空气弹簧悬架系统物理减震原理和结构的基础上,对农用机车的空气悬架系统进行了仿真。结果表明,含有空气弹簧的悬架系统可有效降低农用机车的簧载质量垂直振动加速度及轮胎动载荷,进而在一定程度上提高汽车的道路友好性、乘坐舒适性和操纵稳定性。     

悬挂参数对驱动式圆盘犁耕深的影响

通过理论分析说明了驱动式圆盘犁瞬心 π1的位置随悬挂参数的改变而发生变动 ,并利用田间六分力测定的结果进行实例计算 .计算结果反映了悬挂参数的变化在相当大程度上影响了驱动式圆盘犁的入土力矩 .在此基础上 ,进行了田间试验 ,试验结果和前面的分析计算相一致 ,表明悬挂参数是影响驱动式圆盘犁耕深的一个重要因素 .     

列车引起饱和土场地地面振动实测分析

为了研究列车经过引起的环境振动在饱和土场地的传播特性,对滨洲(哈尔滨到满洲里)铁路大庆市龙凤湿地段列车经过引起轨道附近地面振动进行现场观测。通过振动级通用方法计算得到线型台阵各实测点三分之一倍频程各中心频率的加速度振动级,对比研究客、货两类列车引起的振动加速度幅值和加速度振动级衰减关系。结果表明:随着距轨道中心线距离的增加,加速度幅值和加速度振动级逐渐减小;列车经过时,在30 Hz~80 Hz频段振动加速度级增加;列车运行速度对振动加速度级的影响比载重和车厢数大。     

基于Backstepping和LQG算法的车辆主动悬架控制研究

针对忽略作动器实际动作及液压系统参数造成目前主动悬架模型精确性低的缺陷,根据液压系统原理,建立包含液压系统参数在内的主动悬架模型.分析LQG控制的原理,确定车身加速度、悬架动挠度、车轮动位移的加权系数矩阵,并以此实现主动悬架LQG控制.采用高低通滤波器对控制信号进行优化,并引入Backstepping(反演控制)对车身加速度、悬架动挠度进行控制.对包含作动器液压系统参数的主动悬架精确模型进行SIMULINK仿真,并将仿真结果进行对比.结果表明,主动悬架LQG控制和Backstepping控制通过主动作动器的能量消耗,有效地提高了车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性.     

鲜杏不同堆高运输的三维轴向振动加速度差异

【目的】通过监测鲜杏冷藏运输全程的振动加速度,分析不同堆装高度三轴向振动的加速度强弱差异,为模拟运输研究提供测试依据。【方法】以生理成熟的小白杏为材料,厢式冷藏车内设置底层、中层和顶层3个堆高处理,振动记录仪监测载重1.5 t、时速60 km/h、10 h运输全程X轴向(左右方向)、Y轴向(前后方向)和Z轴向(上下方向)振动的响应加速度。【结果】运输全程X轴向振动加速度0.034~0.047 g,Y轴向振动加速度0.026~0.028 g,Z轴向振动加速度0.062~0.108 g。Z轴向与Y轴向振动强度递增响应的程度较高。【结论】鲜杏运输前后、左右、上下方向的振动,均表现出堆装由低至高加速度递增的效应。顶层堆高的垂直振动明显强于中层和底层。     

聚苯乙烯（EPS）颗粒混合轻量土的动强度参数研究

【目的】探讨水泥用量、聚苯乙烯(Expanded Polystyrene,EPS)颗粒用量和振动次数对EPS颗粒混合轻量土动强度参数的影响,分析EPS颗粒混合轻量土的动强度参数特性,为EPS颗粒混合轻量土的推广使用提供参考。【方法】通过室内动三轴试验,以黄土作为原料土,在EPS颗粒用量为1.4,3.1,5.4,8.6,13.1,20.1 g/kg,水泥用量为100,150,200 g/kg的条件下制备不同原料用量EPS颗粒混合轻量土,设定固结应力为50,100,150和200 kPa,固结应力比K_c=1.0,振动次数为10,20,30,40,50,60,70,80,90和100,通过莫尔应力圆计算土体的总应力参数,采用5.0%压应变作为破坏标准选取相应的动强度,并分析水泥用量、EPS颗粒用量及振动次数对EPS颗粒混合轻量土动强度参数的影响。【结果】当固结应力比K_c=1.0时,不同原料用量EPS颗粒混合轻量土的动强度包络线均不经过原点,且在剪应力轴存在一定的截距。当水泥用量一定时,随着EPS颗粒用量的增大,EPS颗粒混合轻量土的动黏聚力和动内摩擦角均有所减小,其中当振动次数为20,EPS颗粒含量由1.4 g/kg增大到20.1 g/kg时,动黏聚力减少43.39%,动内摩擦角减少并趋于0。当EPS颗粒用量一定时,随着水泥用量的增大,EPS颗粒混合轻量土的动黏聚力和动内摩擦角均呈增大趋势,其中当振动次数为20,水泥用量由100 g/kg增大到200 g/kg时,动黏聚力增大了54.07%,动内摩擦角增大了140.95%。【结论】水泥用量和EPS颗粒用量对EPS颗粒混合轻量土的动强度参数均有较大的影响,振动次数对动黏聚力影响较大而对动内摩擦角影响甚微,在分析土体稳定性时应充分考虑以上因素的影响。     

自适应半主动悬架系统控制策略

建立了一种自适应半主动悬架的控制策略，能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性.首先建立集成了考虑悬架限位的阻尼连续变化(CVD)天棚控制算法的整车模型，并在不同路面和车速下进行仿真分析，建立由悬架动行程均方值估计路面不平度等级的方法；其次，提出一种考虑路面不平度等级的自适应型半主动悬架控制策略；然后采用遗传算法对不同工况下的控制参数进行离线优化；最后将优化后的控制参数用于在线控制，并与传统的被动悬架以及天棚控制的半主动悬架进行对比分析.仿真结果表明：汽车在复杂工况行驶时能有效识别路况信息并进行控制模式切换；在Comfort模式时能有效提高汽车平顺性；在Sport模式时能有效提高汽车的行驶稳定性；在Safe模式时能有效提高汽车行驶安全性.     

Kriging模型与优化算法在汽车乘员约束系统仿真优化中的应用研究

汽车乘员约束系统的优化涉及到安全带、安全气囊等部件的众多参数.首先采用一阶线性响应表面模型、正交实验设计方法进行参数筛选.然后构造Kriging代理模型来代替计算机仿真,并结合两种不同的优化算法来进行乘员约束系统参数的优化设计.结果表明:该方法对汽车乘员约束系统参数优化具有明显效果,可行方向法在该优化中优于多目标遗传算法.     

基于响应面法的平缝机刺布挑线机构动平衡优化

为改善高速工业平缝机的动态性能,降低其振动响应,对其关键机构——刺布挑线机构进行动平衡优化.建立了该机构的动力学模型,以振动力和振动力矩的均方根值为分析目标,考察设计变量对分析目标的灵敏度.基于最优拉丁超立方的试验设计建立分析目标的响应面模型并进行可靠性验证,选择合适的权重系数,建立优化数学模型.采用多岛遗传算法,通过改变构件的质心坐标位置及质量等参数对机构进行优化.优化后机构振动力和振动力矩等有明显改善,表明该方法具有较高的精确性与有效性,对改善如高速平缝机等复杂机械系统的动态特性有一定的参考价值.     

采用平衡悬挂系统的载重汽车的随机响应分析

以装有平衡悬挂系统和全悬浮驾驶室的三轴载重汽车为研究对象，建立汽车多自由度振动系统模型．为了便于采用实模态叠加法进行随机振动分析及优化设计．提出一种阻尼矩阵的等效方法，采用模态阻尼比将系统的实际阻尼矩阵化为对角矩阵，在此基础上导出系统的响应功率谱密度矩阵．最后，用路面平度功率谱密度函数构造车轮处输入位移功率谱密度矩阵，对汽车进行随机振动分析．通过参数研究，指出了该型车平顺性差的原因，提出了改进其平顺性的建议．     

海棠果树冲击振动动态特性的研究

为研究振动时能量传播的途径、方式以及树干、树枝各点的动态响应,进而为振动采摘果实提供必要的理论依据。将树干部分简化为圆柱弹性悬臂梁的力学模型,建立振动方程,对方程进行仿真运算,并结合试验所得结果进行对比分析。通过理论仿真运算可得,树干上各监测点的振动周期随距激振源距离的增大而增大;各监测点处加速度呈现的是简谐振动曲线,且监测点2的振动周期约为0.017 s;将树干视为等截面圆柱梁时,波在其上的传播速度基本恒定不变,约为100 m/s。试验中,各监测点处加速度呈现的是衰减振动曲线,且监测点2的振动周期约为0.028 s;波在树枝上的传播速度随其直径的减小而减小。激振源距树枝上各监测点的距离对其振动周期有较大的影响,且对于同一树干、树枝,振动周期随监测点距激振源距离的增大而增大;振动速度、加速度在树枝中是以波的形式传播的,树枝的直径对波的传播有较大的影响,且波的传播速度与树枝直径成正相关。     

高速薄轮辐齿轮传动动态结构优化设计

建立了高速齿轮传动的多自由度振动系统的动力学模型及其动态结构优化的多目标优化设计模型，求得了其动态响应，分析了轮缘轮辐结构对动态响应的影响。并以传动系统重量及振动最小为目标，求得了最佳轮缘轮辐结构。     

基于鞍座因素的半挂汽车列车横向稳定性研究

针对轿车操纵稳定性研究方法在汽车列车研究中的局限性,探讨了一种适合于研究汽车列车操纵稳定性的方法和改善措施.根据所建包含鞍座阻尼的半挂汽车列车系统动力学模型,进行了"S"移线工况下汽车列车运行状态的计算机仿真与分析,揭示了挂车相对牵引车侧倾角、横向加速度等运动参数的变化响应,并通过施加鞍座阻尼力矩来改善系统的横向稳定性.研究结果表明阻尼力矩能有效减小系统的横摆振幅和摆振频率,为研究半挂汽车列车操纵稳定性提供了参考和借鉴.