弯扭耦合柔性构件系统的变结构控制研究

对由柔性杆和柔性梁组成的两连杆柔性构件系统的弯扭耦合振动进行了研究,建立了此柔性系统的动力学方程。在柔性杆根部粘贴一只压电扭转致动器抑制柔性杆的扭转振动,在柔性梁根部粘贴一只压电弯曲致动器抑制柔性梁的弯曲振动。采用一种带有饱和环节及滤波器的滑模变结构控制策略,进行了实验研究。结果表明：施控后的系统是稳定的,弯扭的各阶模态均能得到有效抑制,柔性梁末端的振动位移能得到显著衰减。     

某柴油机主轴承盖的模态分析

本文针对主轴承盖在自由状态下采用ANSYS软件对其进行模态分析,结果表明,自由状态下主轴承盖的模态振型以弯曲和弯扭振动为主,通过主轴承盖的模态振动特性分析,可以防止其与相邻件发生共振,减小内燃机故障概率,为主轴承盖的结构优化和技术改进提供了重要参考。     

KD—ZBJ果酱包装机减速器齿轮传动系统动态特性数值分析

对KD—ZBJ型果酱包装机齿轮减速器的动力学特性进行了初步研究,建立了齿轮传动系统动力学分析的纯扭转模型及动力学方程,分析了该包装机齿轮减速器的传动原理,推导出纯扭转系统固有特性分析的传递矩阵,并借助Matlab软件求解了该包装机齿轮传动系统的固有频率与振型,验证了该减速器正常工作时的安全性.     

不同旋耕作业载荷下拖拉机动力输出传动系振动特性分析

为研究拖拉机旋耕作业载荷对动力输出传动系振动特性的影响,采用系统动力学建模、台架试验验证、田间试验与仿真分析相结合的方法加以分析。首先,在分析动力输出传动系结构的基础上,建立了描述其载荷传递机理的扭振耦合空间动力学模型,此模型详细考虑了横向和垂向的齿轮啮合传递效应。其次,利用拖拉机PTO加载试验台对模型的仿真结果进行试验验证,验证结果表明：横向和垂向的啮合频率误差最大分别为4.24%和5.12%,满足建模要求。然后,搭建了由无线扭矩传感器、北斗定位系统等组成的作业数据采集系统,分别采集了拖拉机在L1（2.07km/h）、L2（3.10km/h）、L3（5.29km/h）常用挡位下的田间旋耕作业数据,田间试验结果表明：旋耕作业的载荷水平和波动范围均随着作业挡位、行驶速度的升高而增大。最后,利用所建立的动力学模型仿真分析了不同作业挡位PTO负荷对齿轮传递特性的影响,结果表明：拖拉机旋耕作业挡位越高,由PTO载荷波动所引起的传动系振动位移越大,而且主要体现在横向振动。     

农用运输车传动系与整车振动耦合的研究

通过对农用运输车传动系和整车振动分析,建立振动耦合模型,进行动态仿真计算和试验验证,分析影响农用运输车传动系和整车振动耦合的影响因素。     

基于流固耦合效应的梯级泵站输水管道振动特性分析

为解决管道结构固有振动特性分析中选取高精度流固耦合模型的方法问题,以景电工程中梯级泵站输水管道为研究对象,运用附加质量法和直接耦合法原理,建立不同的流固耦合模型,对其进行固有模态特征提取,并将求解结果与SSI法模态辨识结果对比。结果表明:直接耦合法模型的结果与SSI法辨识结果吻合得较好,最大误差为3.62%,同阶次的计算精度均优于附加质量模型,频率间隔小,弥补了附加质量模型出现的模态缺失现象;直接耦合模型的计算结果在模拟阶数和精度方面都优于附加质量模型,能较好地反映管道结构的固有振动特性,可在复杂管系结构的动力特性分析中应用。     

多级离心泵转子固有频率影响因素的比较

为了有效改善多级离心泵转子系统的临界转速问题,利用转子动力学理论结合有限元分析方法,分析比较了几种不同因素对多级离心泵转子固有频率（可转化为临界转速）的影响,同时利用实体模型进行了振动模态数值分析,给出了相应的弯振和扭振阵型图．定量地比较了流固耦合作用和旋转软化效应对转子固有频率的影响,给出了影响转子临界转速的因素与优化方法,并将数值计算结果与试验结果进行了比较．分析表明准确地简化支承,并合理地确定支承刚度、阻尼矩阵是精确计算临界转速的必要前提;流固耦合作用对叶片产生的液体力相当于对叶轮添加了虚质量的缘故,而旋转软化通过科里奥利效应起作用;多级离心泵转子的干临界转速与湿临界转速差别较大,计算值与试验值基本一致．ANSYS 数值模拟具有一定的准确性,为多级离心泵的转子的设计提供了一定的参考．     

三轮农用运输车动力传动系扭转振动的研究

对三轮农用运输车的动力传动系扭转振动进行了试验研究，分析了发动机扭转激励、路面激励和整车振动对动力传动系扭转振动特性的影响。     

某皮卡车车身前机舱及地板模态分析与结构优化

在某皮卡车设计研发中发现,整车前端垂向弯曲模态与车身地板模态达不到设计目标要求。对整车进行有限元建模和自由模态分析,分别在弯曲、扭转及侧向三种工况下进行整车频率响应分析,发现整车前端垂向弯曲模态过高是由车架横弯与前端扭转耦合模态引起的,车身地板模态过高是由地板模态与座椅耦合模态引起的,由此分别对车架和座椅进行结构优化。优化结果表明,车身前端弯曲模态与车身地板模态达到设计要求。     

轴承间隙对甘蔗切割器系统振动特性影响研究

为了获取轴承间隙对切割器振动特性的影响,将单刀盘甘蔗切割器简化为滑动轴承-转子弯扭耦合振动系统模型,考虑轴承间隙建立了系统动力学微分方程。运用数值计算方法,分析了系统的振动特性。结果表明,滑动轴承间隙对系统稳定性有一定影响,当间隙c=0.11mm时稳定转速带宽最大,旨在为优化选择刀盘滑动轴承间隙参数提供理论参考。     

主副纵梁上下翼面贴合车架的振动模态分析

传统自卸车车架内加强梁和主纵梁并未贴合,而是留有一定的间隙,一方面增加了槽形梁冲压工艺的难度,另一方面也降低车架抵抗变形的能力。在此基础上,提出采用主副纵梁上下翼面贴合的车架断面结构来增加车架刚度。并给出横梁的布置方案以及横纵梁的连接方式;针对改进车架建立相应的振动方程,对弯扭组合模态下车架的各阶振型进行分析。结果表明,该车架第三阶振型是车架绕其中部横轴的垂直弯曲振型;第二阶振型主要是车架的扭转变形;其余均为弯扭组合变形;车架的一阶弯曲模态频率避开了路面对汽车的激振频率范围,不会发生共振;车架的第三、四、五阶弯扭模态频率与发动机怠速频率比较接近。     

拖拉机分流气体对冲排气消声器声振耦合特性分析

在初步掌握振动基本理论和数值分析方法的基础上,利用模态叠加法对分流气体对冲排气消声器结构有限元模型、声腔有限元模型和结构声腔耦合模型进行了结构模态及声振耦合特性研究,获得了该消声器的结构模态和声振耦合特性。研究结果表明:CG25型单缸柴油机的激励频率与该排气消声器的固有频率接近而引发共振,通过改进消声器结构的壁厚来改变其结构模态频率,避开了发动机的激励频率,从而减少振动、降低壳体辐射噪声。     

内燃机曲轴扭振连续分布模型的计算方法

建立了内燃机曲轴扭转振动的连续体模型和计算方法。首先构建了内燃机曲轴的连续分布当量阶梯轴模型 ,根据轴段以及集中质量的动能表达式 ,由拉格朗日方程建立了整个轴系的运动方程 ,构造了能同时用于某单一谐次或整个轴系合成振动分析的矢量矩阵。计算结果表明 ,用能量法来分析扭振与实际测量的结果在各主要谐次都保持相当的一致。     

小型油动无人直升机机架振动特性与试验研究

农用油动植保无人直升机在航空作业时因受到发动机、旋翼、传动箱动力载荷激励作用与无人机表面附面层紊流强度的影响,导致机身及相连施药关键部件的振动。若机架与喷杆连接点的激励频率与喷杆固有频率接近或相等,则会引起两者共振,强烈的振动甚至会影响无人机的飞行姿态。因此,为了保证植保无人机的安全飞行,获得机架的振动特性是研究的首要任务。为此,以小型油动无人直升机为研究对象,建立无人机机架的有限元模型,应用ANSYS Workbench对模型进行自由振动状态下的模态分析,获得前8阶非刚体模态固有频率和振型,通过模态试验验证模型的准确性。试验中,试验模态与解析模态模态频率差均小于10%,模态置信准则均大于0.8,试验结果表明:有限元模型能够反映机架振动特性,随着机架固有频率的增长,振型变化越来越复杂,由机体单向摆动向机体多向同时扭摆转变,变形最大部位在喷杆、起落架、尾管处。该研究为后续展开谐响应分析与喷杆结构优化研究提供了理论依据,旨在避免喷杆与机体产生共振。     

水轮发电机转子轴系电磁激发横-扭耦合振动分析

针对大型水轮发电机组在暂态运行时,由于暂态径向电磁力、电磁力矩诱发的发水轮发电机组双质量系统横-扭耦合振动进行了分析,建立了描述横-扭耦合振动的双质量系统数学模型,探讨了由于机电参数激励与转子轴系耦合振动的动力学特性。分析结果表明,系统振动具有明显的混沌的特性,横向振动对扭振的影响十分显著,使转子系统扭转角位移的幅值明显增加,最大扭转振动幅值发生于频谱1/2分频处;偏心对振动的影响存在参数极值区,即当偏心值落在这个范围内时,混沌振动的振幅会随偏心剧增,但静偏心对轴系振动特性的影响较小。若电磁参数和机械参数处在影响系统振动的灵敏区域,将诱发机组激烈的混沌振动。     

纯电动汽车传动系参数的区间优化方法

在分析纯电动汽车传动系减速比传统优化模型的基础上,提出了区间优化方法。优化的目的是在满足电动汽车基本动力性能的前提下,求优化变量的最大可行区间,而不是一个确定的最优值。区间优化方法便于产品的系列化,可以解决传动系齿轮配齿问题。以XL2000型纯电动汽车传动系参数的优化设计为例,对所建模型进行了验证。     

摆动活齿传动系统扭转振动分析

建立了摆动活齿传动系统的扭转振动动力学模型，导出了该扭振系统的振动方程。系统动力学模型考虑了活齿传动双排结构中激波器、活齿、活齿架的转动惯量、时变啮合刚度、误差、阻尼等，因此，所建立的微分方程式是多自由度时变方程组，对此，采用四阶Runge-Kutta法对系统动态响应进行了求解。     

轻载装载机变速箱前进二挡传动系统振动响应分析

笔者针对轻型装载机变速箱前进二挡振动噪声大的问题,对传动系统进行了振动响应分析。首先,综合考虑齿轮传动系统的内部激励,建立多自由度弯-扭耦合动力学模型,通过龙格库塔法对微分方程进行求解,得到齿轮动态啮合力和齿轮振动响应;然后,通过理论方法计算得到齿轮静态啮合力;最后,对比分析仿真和理论所得齿轮啮合力的结果,并对所得齿轮振动响应进行分析。结果表明,仿真和理论所得啮合力的误差在5%以内,验证了仿真模型的正确性。     

挖掘机驾驶室内低频噪声分析与预测

建立某型挖掘机驾驶室的结构有限元模型、声腔有限元模型及耦合声腔边界元模型,利用有限元法获得驾驶室的结构模态参数和声模态分布。基于模态法计算20~250 Hz内的振动响应,将其作为边界条件,用间接边界元法计算驾驶室左耳耦合声压,与实车工况下测得的左耳声压进行对比,预测车内振动噪声并确定主要噪声频率。对峰值频率进行声学贡献量分析,识别出贡献较大板件,为同类型工程机械驾驶室低噪声设计提供重要的流程思路和参考依据。     

2RPU+2UPR+RPR多冗余驱动并联机构运动学分析与优化

提出一种RPR型多冗余驱动两转一移并联机构2RPU+2UPR+RPR。基于螺旋理论建立机构运动螺旋系与约束螺旋系,分析机构自由度性质;建立机构运动学模型,基于软件仿真结果验证理论模型正确性;推导机构传递螺旋系,建立机构局部性能指标与全域性能指标;基于优质工作空间和优质传递性能分布对机构进行尺度优化,获得机构优化尺度与传递性能图谱,分析关键尺度参数对机构传递性能的影响;基于雅可比矩阵和传递性能分布分析优化尺度下机构奇异特性,机构在优化空间内无奇异位形。