超深井射孔冲击振动模型及减振器振动抑制研究

超深井射孔作业时,射孔弹爆炸瞬间产生的巨大冲击波,将引发管柱的剧烈振动,甚至导致管柱损坏。针对上述问题,运用Hamilton原理,考虑管柱-套管壁接触及超深井高温高压环境等因素的影响,得到管柱系统纵-横-扭耦合非线性动力学模型,并将爆轰压力场与动力学模型相结合,能够准确预测爆轰状态下射孔管柱的振动情况。将研究成果应用于超深井高温高压环境下爆轰射孔对管柱纵-横-扭耦合振动的特性研究,结果表明:合理布置减振器(封隔器以下20~25 m)能有效降低管柱受力,抑制管柱振动,防止管柱与套管发生不良碰撞和减振器的损坏。当单减振器满足不了射孔工况时,双减振器布置能够有效抑制管柱振动,减小管柱受力,增大管串工具的使用寿命。研究成果对降低射孔管柱的安全风险有重大意义。

基于磁致伸缩本征特性的晶粒取向性变压器铁心振动模型

硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动是变压器噪声的主要来源。为研究由该振动引起的噪声分布并为降噪提供依据,必须对硅钢片的磁致伸缩现象有一个清楚的认识。不同于以往通过实验数据拟合得到磁致伸缩经验公式模型的方法,该文从磁致伸缩的物理发生机制出发,建立了适用于晶粒取向性硅钢片的磁致伸缩本质模型,该模型综合考虑了磁场和外应力对磁致伸缩现象的影响,为准确模拟实际变压器铁心的磁致伸缩提供了理论依据。基于磁致伸缩本质模型,利用弹性力学相关理论,进一步建立了变压器铁心的振动模型,并利用有限元软件ANSYS进行了仿真分析。仿真结果表明,所建立的模型可准确模拟磁致伸缩引起的铁心变形,为后续的噪声分析打下了良好的基础。

复合型悬臂梁压电振子振动模型及发电试验研究

单悬臂梁压电振子俘获环境中振动能时,对环境振动频率敏感且频带有限,在谐振频率与环境振动频率不匹配的情况下,会导致压电振子俘能效率低下。基于此,设计复合型悬臂梁压电振子并建立其振动模型,采用激光测振仪对复合型悬臂梁压电振子进行扫频测试。研究结果表明,复合型悬臂梁压电振子谐振频率范围为56～72Hz,与理论分析结果基本吻合,试验验证了理论模型的正确性。相比于单悬臂梁压电振子,复合型悬臂梁压电振子有效地拓宽了其谐振频带,易于实现与环境振动源振动频率匹配以提高压电发电效率。在此基础上,进行复合型悬臂梁压电发电装置的发电能力测试,在负载为820?,工作频率为60Hz时最大输出功率达到4.9mW,产生的能量能够满足网络传感器等低耗能微电子产品的供能需求。

利用变压器箱体振动模型确定故障阈值

振动信号分析方法是一种通过测量和分析变压器箱体表面的振动信号来诊断变压器状态的技术。文中提出了一种通过箱体振动模型来确定故障阈值的新方法。根据变压器本体振动产生、传递的机理,以负载电压和负载电流为输入变量,建立了实用的变压器箱体振动预测模型,同时借助线性最小二乘法完成对变压器箱体振动故障阈值的确定。最后利用此振动模型预测了某负载和加载电压下的箱体振动故障阈值,并与实测信号进行了比较分析,验证了模型的有效性。

电梯轿厢水平振动模型

建立2自由度电梯轿厢水平振动模型,对电梯导轨的激励进行分析,用MATLAB/SIMULINK编制软件对振动模型进行仿真分析,为电梯水平振动分析提供了一种有效的模拟方法。

薄壁零件铣削加工的振动模型

利用Kirchhoff薄板挠度弯曲的规律,分析薄壁结构零件的铣削过程中的振动模型,并结合铣削试验建立薄壁零件立铣加工的振动模型。根据实际加工条件,对振动模型进行数值模拟,分析、验证模型在实际切削加工时的准确性,试验测量结果和数值模拟结果误差很小,说明该假设完全可行,可以用于相关薄壁零件的分析和实际加工,为进一步研究薄壁零件加工振动规律莫定了必要的基础。

钻柱纵向振动模型的建立及求解方法

在牙轮钻头与井底岩石互作用模型的基础之上，将钻头在井底作纵向往复运动的位移作为钻柱纵向振动的下端边界条件，在适当简化的条件下，利用弹性杆理论和单元法建立了钻柱在钻井过程中由于钻头与岩石互作用及钻柱的弹性变形而导致钻柱产生纵向振动的动力学模型在给定初始条件和边界条件的情况下，采用数值计算方法求解了钻柱纵振模型。为进一步弄清钻头、钻柱在钻井过程中的实际运动规律和动力学性能，改进钻头、钻柱的设计方法，预防钻头、钻柱早期失效奠定了基础。

圆盘开沟器动力学振动模型的研究

为改善圆盘开沟器的振动性能,建立了圆盘开沟器的动力学振动模型,利用MATLAB软件对该模型进行仿真分析。结果表明:当播种机前进速度由2.65 m/s提高到4.15 m/s时,开沟器谐振振幅由37.2 dB增加到38.1dB,谐振频率由14.5 Hz上升到19.6 Hz。田间试验结果表明,相同速度条件下,安装液压阻尼器可提高开沟器与土壤作用时的减震性能,同时播种覆土均匀性也得到改善。

单级齿轮系统的拍击振动模型

在考虑不平衡质量、主动轴转速波动和齿轮副齿侧间隙的情况下,建立了单级齿轮传动系统的拍击振动模型,模型具有3自由度,1个旋转和2个沿啮合线方向的平移。推导出了相邻两次碰撞之间的映射关系式。根据计算结果,系统的拍击振动周期与激励周期有关;在某一转速下,拍击周期等于激励周期,而在另一转速下,拍击周期是激励周期的两倍。系统处于拍击状态时,齿面碰撞和齿轮正常啮合交替出现。

四辊轧机的六自由度垂直振动模型研究

提出一种四辊轧机工作机座垂直振动的六自由度集中质量模型,利用MATLAB软件平台对机座垂直振动的固有频率进行了数值计算。现场振动测试结果表明,计算结果比较精确。所构建的轧机工作机座垂直振动模型可以用于进行动力学仿真分析和结构动力学修改,对于全面掌握和了解四辊轧机的振动特性、避免轧机产生垂直自激振动和提高轧机的生产效率及轧制产品质量都有重要的理论和实际意义。

电-声喇叭振动模型的建立与频率修正

借助于动态分析仪SD375,用瞬态测试的锤击法和统计回归分析法,建立汽车电声喇叭的振动模型,并给出实用的统计关系式,使喇叭的工作频率得到修正。

路面平整度及车辆振动模型的研究综述

为了在车-路或车-桥相互作用的耦合体系中更准确地模拟由路面不平整度引起的车辆动荷载,以及分析由动荷载引起的路面动响应,论述了路面平整度的各种定义,回顾了路面平整度的各项评价指标、评价方法及各种评价指标之间的关系。分类阐述了针对各种评价指标的现场检测方法及仪器,分析了路面平整度的各种数值模拟方法,并推荐了更符合实际情况的平整度数值模型,介绍了用于分析路面不平度引起的车辆动荷载的各种车辆振动模型。最后总结了研究路面平整度评价指标、不平度的数值模拟方法及车辆振动模型的发展趋势,提出了用于分析车辆与路面作用的耦合振动体系的各项参数的采用建议,为研究车辆随机动荷载作用下的路面或桥面动响应提供了理论依据。

顶装式波轮洗衣机振动模型及其动态特性分析

应用Lagrange方程建立了洗衣机桶体振动微分方程 ,采用Runge -Kutta法数值仿真出桶体脱水阶段的运动状态 ,讨论了阻尼、弹簧刚度、吊杆倾角及脱水启动函数对振动特性的影响 ,同时讨论了各参数对传递给箱体力的影响 。

线性摩擦焊机振动模型及动力学分析

简要介绍了线性摩擦焊接 (LFW )的原理 ,建立了线性摩擦焊机往复振动系统的简化模型 ,着重分析了线性摩擦焊机振动系统的动力学参量以及各参量之间的关系。为线性摩擦焊机的设计与制造 ,以及线性摩擦焊接过程数值模拟奠定了理论基础。

滚动直线导轨副的振动模型研究

以滚动直线导轨副的静刚度研究为基础，运用力学知识建立了导轨副的振动模型，推导出动态微分方程组。同时，进行了有关的数值计算。最后，还做了有关的实验，以便与理论分析相比较，达到对其振动研究的目的。结论也有助于进一步的振动分析。

冲旋钻井中钻柱纵向振动模型的建立与求解方法

根据动力学的基本理论分析认为 ,影响冲旋钻井中钻柱纵向振动的因素主要来自钻头与井底岩石的相互作用和冲击器的冲击作用。据此 ,在适当的简化条件下 ,利用弹性杆理论和单元法建立了在冲击器作用下的钻柱纵向振动的动力学模型 ,并采用数值差分法求解了这一模型 ,与旋转钻井情况下的结果进行了比较。为进一步研究钻柱在冲旋钻井中的实际运动规律和动力学性能 ,推广冲旋钻井技术在油气田中的应用奠定了基础。

滚动轴承故障振动模型及其应用研究

建立了滚动轴承外环、内环和滚动体存在局部故障的振动模型，模型综合考虑了滚动轴承的几何尺寸、轴的转速、轴承静态载荷分布、振动传递函数和故障点位置的影响．在自行火炮实车上进行了一系列变速箱滚动轴承故障试验。

基于有效路形的车辆振动模型

为了更加有效地分析车辆与路面突起的接触过程,将轮胎简化为刚性圆环,对现有有效路形的定义进行了改进,将有效路形从原有的轮心轨迹转换为轮胎最低点的轨迹,推导了有效路形的一般求解方程,建立了以有效路形作为路面激励输入的2自由度车辆振动模型,并进行了车辆平顺性仿真及试验验证。分析结果表明:以有效路形作为路面输入的仿真结果与实车道路试验结果有着良好的一致性,以有效路形为路面输入时,车轴加速度平均相对误差为5.17%,车身加速度平均相对误差为1.71%;以实际路形为路面输入时,车轴加速度平均相对误差为12.93%,车身加速度平均相对误差为28.48%。

声带三质量块振动模型的研究

从声带的生理结构和发声机理出发,考虑声带的分层结构及病理情况,运用声学的基本理论,建立了声带的三质量块振动模型.采用电-力-声类比的方法对模型进行分析,得到声门声阻抗等效电路图,并建立声带振动的动力学方程.根据声带病变后可能发生的变化,选取一系列声带的相关参数值,模拟声带的振动情况,得出声带振动的位移图像.结果表明:若声带的不同层结构的参数发生变化,其振动波形也会发生变化,并且影响其他层结构的振动.

简化振动模型下空间光通信系统误码率分析

在空间光通信系统中 ,由于卫星振动将对系统的误码率产生影响 ,在探讨振动对误码率影响问题时 ,应分析不同振动类型的影响问题。侧重分析了正弦振动 ,并分别对方波、三角波、锯齿波型振动进行了分析。结果表明 ,对于正弦振动 ,当振动持续时间为整周期时 ,误码率仅为振幅的函数 ,此时误码率随振幅的增加迅速上升 ,而与振动频率无关 ;当振动持续时间为非整周期时 ,误码率随时间的增加而起伏 ,误码率的改变越来越小 ,且趋于仅与振幅有关的常数。