变时基采样锤击法高精度传递函数的估计

传统锤击法试验模态分析时面临着高采样率带来噪声干扰、频率分辨率不足的问题,应怀樵等人发明了对力锤信号使用高采样频率、对响应信号采用较低采样频率的变时基采样技术(VTB),一定程度上改善了测试结果,但仍然存在变时基采样设置不灵活,传递函数在固有频率半功率带宽里分辨率不足、精度不高的问题。基于连续傅里叶谱变换、Chirp-z变换方法,提出一种新的锤击法变时基传递函数高精度估计方法,可很好地解决传统变时基技术存在的问题。并采用数值模型、悬臂梁现场测试进行验证,结果表明所提出的算法优于传统等时间间隔采样技术,比传统变时基技术更为灵活,得到的传递函数质量较好,使得变时基采样技术具有较高的识别精度,可解决高采样率与频率分辨率不足的问题。

一种基于NARX神经网络的振动主动控制方法

针对主被动混合隔振系统中次级通道的非线性因素和时变特性,设计一种基于有源非线性自回归神经网络(Nonlinear Auto-regressive With Exogenous Inputs Neural Network,NARX-NN)的次级通道系统辨识的方法,并成功应用于振动主动控制系统中。首先,使用NARX神经网络对次级通道进行辨识得到准确的次级通道模型;其次,采用FIR滤波器重构初级通道的输出,从而获得作动器的输出信号,基于重构得到数据对辨识的网络进行在线学习,可以避免由白噪声激励在系统中带来的随机振动对控制效果的影响;最后搭建仿真模型以及实验平台,仿真结果表明,该控制算法可以克服次级通道的时变性导致的次级通道失真问题;实验结果表明,该算法对15、20 Hz的线谱分别取得30.1、40.4 dB的能量衰减效果,能够有效地实现振动主动控制。

基于LMSTest.Lab的小型农业作业机振动测试与分析

为分析小型农业作业机的模态振型及可靠性,应用LMS Test.Lab测试系统,对JSX5D小型农业作业机进行模态试验与分析,得到其固有频率、阻尼比以及相应的振型等模态参数。试验结果表明该机基频较高,而阻尼比较低,分别为196.72 Hz和不大于4.41%,说明该机具有很好的刚度。但扶手部分阻尼比仅为0.57%,为降低工作时的振动强度,应加入合适的阻尼材料;发动机和齿轮箱机械接口的振动方向与该类接口的法线方向一致,说明该类接口的连接刚度较弱,应加强接口的连接刚度,保证作业机的动力输出。

基于超弹性、分数导数和摩擦模型的碳黑填充橡胶隔振器动态建模

碳黑填充橡胶隔振器(以下简称"橡胶隔振器")的动态特性与预载、激振频率和激振振幅相关。实验测试了一橡胶隔振器的动态特性,建立了基于超弹性、分数导数和摩擦模型的橡胶隔振器动态特性的非线性模型,其中超弹性模型用于描述橡胶隔振器的弹性,分数导数模型用于表征橡胶隔振器动态特性的激振频率相关性,摩擦模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅相关的特性,文中论述了建模方法和参数辨识方法。有限元分析获得橡胶隔振器的静态力-位移曲线,利用测试得到的橡胶隔振器在大振幅、低频激励下的力-位移关系,拟合得到橡胶隔振器动态模型中摩擦模型的参数,利用测试得到的橡胶隔振器在小振幅、高频激励下的力-位移关系,拟合得到橡胶隔振器动态模型中分数导数模型的参数。利用建立的模型和拟合得到的参数计算分析了橡胶隔振器动态特性的振幅相关性、频率相关性和预载相关性,并与实验结果进行了对比分析。分析结果表明,建立的模型可以较好的描述橡胶隔振器的动态特性。

车载光学平台双层隔振系统设计与试验研究

分析了冲击、振动对车载精密光学系统的影响,指出了光学平台的变形和振动是影响车载精密光学系统精度和稳定性的主要因素,提出了车载光学平台双层隔振系统的设计方案。采用ANSYS有限元方法分析了光学平台隔振系统的振动模态和减振比,完成了车载状况下的光学平台振动测试。分析与测试结果表明,车载光学平台的双层隔振结构具有良好的稳定性,且对环境强振动有很好的衰减作用。该双层隔振技术方案及其分析测试方法,对于各种车载精密光学系统和设备具有重要的工程应用价值。

快速精确获取设计中农业机械模态模型的方法

在农业机械的设计过程中,为了快速获得产品整机的模态参数,该文以某小型农业作业机为例,探讨了采用NASTRAN求解的方法获取设计结构的模态模型;采用LMSTest.Lab试验模态分析的方法获取复杂外购件和通用件的模态模型,用自由界面模态综合的方法将通过前述方法获得的各结构模态在LMSVirtual.Lab中综合,最终获取整机模态模型的方法。试验证明采用该方法获得的主要固有频率最大误差小于5.5%,且振型基本吻合。采用该方法可以在小型农业机械的快速设计过程中,快速、准确获取整机模态参数,为在设计过程中研究产品的动态特性和进行结构优化提供了数据支撑,具有重要的工程应用价值。

基于磁流变隔振技术的某型越野救护车乘卧舒适性试验与分析

针对某型越野救护车,研发一套磁流变隔振系统。通过应用和试验,获得在不同道路条件、不同车速下,上、下担架层卧姿人体头部、臀部的加速度均方根值,进而获得相应的卧姿人体全身振动加权加速度均方根值。试验结果表明,该隔振系统可有效改善该型越野救护车的乘卧舒适性。

船舶模拟推进装置的结构设计及其试验研究

基于结构相似性原理 ,提出了一种以柴油机喷油泵为激振源的船舶模拟推进试验装置。讨论了模拟推进装置的系统结构以及扭振测试诊断原理 ,通过对转子不平衡、轴系不对中、轴承磨损、油压负载激振和多缸断油等工况的扭振特性试验 ,验证了模拟推进装置是一种理想的船舶轴系扭振试验和软件性能测试设备。

振动环境中螺栓连接结构状态声发射试验研究

螺栓连接应用广泛,螺栓松动可能造成灾难性的后果。结合声发射技术,在振动台上进行螺栓连接状态检测初步试验。对试验中所采集的大量声发射信号进行分析,找出不同扭矩下螺栓连接状态所对应的信号特征,实现对连接螺栓松动状态的辨识。

基于MATLAB的发动机总成悬置系统设计研究

本文运用MATLAB的强大数值分析和矩阵运算 ,通过对发动机总成悬置系统动力学建模和理论分析 ,在合理匹配悬置系统固有频率的过程中 ,引入了六自由度能量解耦原理 ,根据能量分布矩阵对某一发动机的悬置参数进行了改进设计。

V6发动机整机振动控制的工程化实现

本文针对某V型90°夹角的6缸车用发动机,将发动机整机振动分析和控制工作与发动机的研制过程紧密结合,通过惯性力系平衡分析、振动激励力特性分析、悬置系统优化设计、悬置元件与悬置系统工程化设计等,实现了该V6发动机整机振动的工程化最优控制。通过台架整机振动测试及可靠性考核试验表明,本文所采用的一系列分析方法和工程设计是合理、可行和可靠的,对其它类型发动机的整机振动分析和控制具有现实的参考价值。

基于自重影响的连续轴扭/弯耦合振动的研究

考虑轴的自重的影响,研究轴的质量中心分布线与旋转中心线不重合时的扭/弯耦合振动情况。研究中,基于轴的基本理论建立了轴的扭/弯耦合振动的方程组,并根据振型叠加法以及模态的正交性进行了耦合方程组的求解。对简支轴仅考虑自重情况下轴的扭/弯耦合振动进行了自由振动和强迫振动的研究,对与理论研究条件相同的实际简支轴进行了耦合振动响应的实测研究。研究结果表明:第一、三、五…阶弯曲振动是跟第二、四、六…阶扭转振动相耦合的,而第二、四、六…阶弯曲振动则是跟第一、三、五…阶扭转振动相耦合。

轮胎动平衡测量系统

本文分析轮胎动平衡检测的基本原理并建立了动力学模型,给出了轮胎不平衡量计算的过程及软件流程。根据测定的动平衡机转速,由频谱分析求解出与轮胎不平衡量有关的振动信号的振幅和相位,采用基于FIR和FFT的信号处理方法求解轮胎不平衡量。

特种平车线路试验加速度异常分析与仿真

在对特种平车(如双层集装箱凹底平车)进行120km/h线路动力学试验中,多次出现重车下心盘处垂向加速度过大,甚至高于车辆空载时的异常现象,而同时试验的其他敞车或棚车等却没有此问题。在对试验取得的垂向加速度频谱分析后,发现车体振动的主要频率高于车体的低阶弹性自振频率,并且响应主频会随着车速的提高而线性增大,这与之前一些研究认为加速度过大是由线路不平顺激起车体的弹性振动结果不一致。为了解其机理,建立具有刚柔耦合车体的凹底平车整车非线性动力学模型进行仿真,并与C70敞车的仿真结果进行了对比,仿真结果与试验基本一致。结果表明,加速度超标的主要因是:在线路不平顺激扰下,重车时转向架减振斜楔产生较大冲击力作用于凹底平车心盘,而此处的等效被冲击质量偏小,从而在车体心盘处产生较大的垂向加速度。

基于MSC.ADAMS的摩托车虚拟样机的振动分析

本文基于多体动力学理论和振动理论,采用虚拟样机技术,应用ADAMS及UGII软件建立了HR125-9A型摩托车的多刚体动力学模型,并在该模型的基础上,研究该摩托车的振动特性。首先,运用MSC.ADAMS的Geometric Modeling建立三维模型,然后利用UGII软件,建立各部件的精确三维模型,算出各部件的质量特性参数,并且把这些参数赋给ADAMS中相应的部件,利用Joints和Forces等工具,约束三维模型,得到摩托车的虚拟样机。最后利用ADAMS/PostProcessor对虚拟样机进行分析。

汽轮发电机组相对轴振值的准确性分析

包头第一热电厂扩建的2号汽轮发电机组在试运行振动监测中发现6号瓦x、y向轴振很大,文中结合该实例对引起轴振和影响轴振测量准确性的各类因素进行了分析,提出了改进意见。

抑制大型折叠腔结构光斑抖动技术的研究

针对光腔镜盒的真空变形和振动对精密光学系统的影响,分析了传统刚性连接的光学调整架平台以及球关节连接结构在减振降噪设计的不足,从支撑和柔性密封连接的角度,设计了隔离振动和光腔镜盒真空变形的精密光学调整架平台,对应用于大型折叠腔的双层光学调整架平台的动力学特性进行ANSYS仿真,并完成了光斑抖动验证实验。结果显示框架式双层光学调整架平台的第一阶弹性体频率可达到126.5,172.3Hz,很好地满足折叠腔光学调整架平台的使用要求;应用在大型折叠腔,抽真空试验前后He-Ne导引光输出光斑位置无变化,形状变化很小,出光过程中输出抖动角均方根值为3.73″,隔离振动传递效果明显。

基于锤击法的有轨电车嵌入式轨道减振性能试验研究

针对嵌入式轨道的振动特性进行试验分析,依据图纸设计制作5 m双层浇筑式嵌入式轨道实尺模型,以加速度导纳为指标,对嵌入式轨道实尺模型进行锤击试验,探究该轨道形式中钢轨的振动特性,评价其减振性能,并对CRTSⅡ型无砟轨道进行相同试验,将两者实验结果进行对比分析。结果表明:嵌入式轨道钢轨加速导纳出现峰值较少并且峰值均小于0.5 g/N,响应幅值随频率增大整体显示增大趋势,传递函数曲线整体平缓;在全频段无砟轨道结构曲线波动均较明显,相较而言,嵌入式轨道的轨道形式可以明显降低钢轨振动响应峰值,针对100 Hz~300 Hz频段内振动衰减效果良好;通过对比各测点幅值曲线可以看出嵌入式轨道结构对于振动沿钢轨纵向的传递具有明显抑制作用,说明嵌入式轨道中高分子填充材料能够有效约束钢轨的纵向振动。

振动环境中法兰连接结构状态的声发射辨识

在法兰连接结构振动试验的基础上,利用MATLAB对采集到的声发射信号进行处理,主要对重构后的信号进行分析。用特征频带与优势频带的概念,确定出小波包分解层数,得到声发射信号的频带分布特征。利用小波包能量百分比定量给出优势频带及其与扭矩之间的关系,发现能量随扭矩变化具有一定规律性,并提出用小波包能量谱变化率这一指标来表达其规律特征,从而实现对连接结构状态的辨识。

柴油机振动试验三维可视化技术研究

为了实现柴油机振动试验过程、数据分析及结果直观显示过程的三维可视化,自行设计了柴油机振动三维可视化试验平台.该平台集成了OSG,Origin,TeeChart等多种软件和控件,应用三维可视化虚拟现实环境构建、三维可视化绘图方法构建等关键技术,实现了柴油机振动试验全过程的三维可视化流程.通过关键技术验证了平台在振动试验三维动画模拟、数据分析及结果直观显示等方面的可行性.利用该柴油机振动三维可视化试验平台不仅大幅度提升了振动试验数据直观分析效率,而且也为其他领域开展三维可视化技术研究提供了理论借鉴.