离散支承梁分段动力学建模方法

为了更准确分析轨道交通振动与噪声的成因及传播机理,需要构建车辆-轨道耦合模型,模拟在移动载荷作用下全系统的动力学响应,其中,轨道结构振动方程作为模型中的重要组成环节,其求解方法对于模型数值分析的计算精度有直接影响。常用求解方法—Rayleigh-Ritz法是将简支梁的各阶振型作为基函数,通过模态叠加法求得轨道在外部激励作用下的动力学响应。然而,当轨道计算长度不足、周期支承特性缺失时,基于有限长简支梁得到的振型函数不能充分表征轨枕的离散支承特性,因此,针对一般离散支承梁,提出一种分段建模方法,通过边界条件把轨枕的约束作为弹性恢复力纳入轨道模型中,而不是作为外力项,从而求解出更符合实际的修正振型函数以及固有频率。进一步,对比动力学建模与有限元仿真结果,验证了所提方法在其适用范围内的精确性和有效性。

面向船舶振动抑制的电磁吸振器优化设计

船舶航速变化、空压机变转速运行等因素会引起变频振动。减振浮筏是现代船舶上普遍采用的一种双层隔振系统,但其并未在振动源头上采取措施。针对船舶浮筏上的变频振动,基于电磁弹簧原理对电磁吸振器进行优化设计。通过有限元分析得到吸振器的结构静变形、应力分布与其各阶谐振频率和振型,通过电磁仿真得到吸振器的磁场分布。对吸振器的刚度线性度进行优化以提高吸振器的频率跟踪控制精度。通过电磁力的解析模型优化目标函数,提出一种电磁刚度线性度的优化方法,并通过对实验样机进行加工,实现对100 kg负载的变频振动频率跟踪振动抑制的实验验证。