基于振幅放大机制的浮置板轨道低频轻质减振

为探讨在浮置板轨道低频振动控制中实现轻质减振和有效减振兼容的可行性,基于振幅放大机制,设计一种杠杆式动力吸振器(LT-DVA)。采用能量泛函变分法建立了配置有LT-DVA的钢弹簧浮置板轨道动力分析模型,以轨道结构的力传递率、位移导纳为评价指标,通过与普通动力吸振器(DVA)进行对比验证LT-DVA的有效性。在此基础上,利用多频控制的思路,在浮置板上引入多个杠杆式动力吸振器(LT-MDVA),以实现宽频控制、高衰减的效果。进一步考虑列车荷载的作用,分析验证动态轮轨力作用下LT-MDVA的低频隔振性能以及对轨道结构动力响应的影响。结果表明:由于振幅放大机制(振幅放大系数为α)的有益效果,LT-DVA的有效惯性质量、刚度、阻尼是同参数DVA的α^(2)倍,即工作能力是DVA的α^(2)倍;在LT-DVA的基础上,LT-MDVA能够有效拓宽振动衰减频段且提升振动衰减能力;相较于普通钢弹簧浮置板轨道,在动态轮轨力作用下,质量比仅为0.02的LT-MDVA不仅能够有效减小传递至下部基础的力(最大衰减约7.5dB),还能有效减小轨道结构的响应(钢轨和浮置板振动最大衰减约7.2dB和7.1dB),抑制浮置板轨道的振动放大现象,而同参数的MDVA几乎没有效果,证明了LT-MDVA能够在浮置板轨道低频振动控制中实现轻质减振和有效减振兼容。

基于ISD模型的车载减振平台主动控制研究

在复杂路况上行驶的救护车,车上的病人会受到多个方向的振动激励,且在竖直方向主要受到低频大振幅的振动。针对以上问题,提出采用Stewart减振平台实现对六个自由度振动的衰减,并借鉴惯容器-弹簧-阻尼(ISD)模型中的惯容器具有通高频、阻低频,以及弹簧具有通低频,阻高频的隔振特性,来改进一种主动反向加速度补偿算法,可实现对平台各方向进行可持续低频大振幅减振。同时系统以回中位能力和减振能力为指标,采用粒子群算法对控制系统参数进行优化。最后利用SimMechanics模块搭建Stewart平台进行实际工况模拟仿真。实验结果表明,车载减振平台针对低频大振幅激励具有良好的减振能力,并且相比传统的SD模型算法,改进后的基于ISD模型算法的减振能力提高了12.4%。

不同型号地震烈度仪振动测试对比分析

GL-P2B型和TMA-33型仪器是目前使用较为广泛的两种地震烈度仪,利用超低频振动平台系统为两种烈度仪提供稳定的不同频率和不同幅值的振动信号,获取两种烈度仪在同一振动平台下的输出响应,进而对两种烈度仪的线性特性和幅频百分比进行对比分析。结果表明:在线性测试中,GL-P2B在三个分向的线性度误差均要小于TMA-33,其拟合方程更加趋近于标准方程,其线性特性优于TMA-33;在幅频测试中,两种烈度仪在1~20 Hz的测试频率点上的误差百分比存在较小差异,但是在频率大于20 Hz时,两者则呈现出完全不同的走势,GL-P2B的误差百分比仍然处于较低水平,TMA-33的误差百分比则随着测试频率的增加而增加,GL-P2B在整个测试频率段内的稳定性优于TMA-33。

低频振动注射实现等规聚丙烯自增强增韧的研究

利用自行研制的振动注射成型装置进行注射样条实验 ,研究低频振动场对注射样条制件的物理力学性能的影响。实验目的在于用低频振动注射工艺来实现等规聚丙烯制件自增强的同时自增韧。在低温 (2 10℃ )低频率(0 47Hz)和高温 (2 70℃ )高频率 (2 .3 3Hz)条件下 ,可以实现低频振动场对注射等规聚丙烯样条的强度增强的同时 ,塑性和冲击韧性也得到改善 ;中温 (2 3 0℃ )下 ,振动频率的改变有利于制件综合力学性能的改善。压力振动幅度的增加有利于样条屈服强度和冲击强度的提高 ,但使制件的塑性有所降低 。

安装不当导致支柱绝缘子断裂的原因分析

对2008年某220 kV变电站支柱绝缘子瓷件断裂事故的初步分析,认为主要内因是管母金具安装、金具与管母线的尺寸配合存在问题,这两个问题造成母线上的四对金具与管母线之间形成比较紧固的连结、管母线与金具之间不能自由滑动,节与节之间的伸缩节不能起到应有的作用。通过理论计算证明因热胀冷缩管母线沿轴线伸缩变形对支柱绝缘子上端产生长期弯曲作用力,特别是在风力较大时,管母线受到了风力和由风力产生的高频低幅抖振动加在支柱绝缘子上,是造成绝缘子折断的主要原因。

多场耦合多方向振动俘能器建模及响应分析

针对多方向振动俘能器对低频、低幅值激励的响应输出性能低等问题,在振动俘能结构中引入非线性磁吸力,提高俘能器的响应频带和能量转换效率。研究了非线性磁振子模型,建立了基于广义Hamilton变分原理的横、纵向振动系统机电耦合模型,对系统动力学方程进行无量纲化并数值求解。搭建了振动俘能器性能测试平台,开展了多场耦合振动俘能器频谱特性及响应输出的分析实验。结果表明,引入磁铁可显著提高系统能量转换效率,当磁铁间距15mm、激励幅值0.5m/s^2时,相比无磁力输入的情况,系统响应电压提高了6倍左右,谐振频率从18Hz降至9.5Hz左右,解决了压电俘能器频带窄、响应频率高及输出电压低等问题。

苯菲尔车间框架的振动分析与减震控制

建峰化肥厂苯菲尔车间框架存在大幅低频振荡。为彻底弄清框架振荡的原因,对其建立了有限元分析模型并进行模态分析,确定其大幅低频振荡的机理。采用剪切型橡胶减震器对主动力源100V10进行减震设计,使框架的振荡幅值降低到允许的限值,基本解决了苯菲尔车间框架振荡的问题。

PS在低频振动场中流变行为的研究

本文利用自行研制的振动注射实验台 ,实现了熔体在低频振动下的剪切 -压力振动模式。对PS的流变性能进行实验研究发现 :在不同的温度 /压力 /振幅下 ,PS熔体表观粘度随振动频率的增加而下降存在一个敏感区 ,并有使表观粘度最低的最佳振动频率 ;过了敏感区 ,表观粘度随振动频率的增加有较小的回升 ,实验曲线趋于平缓。本实验中 ,PS熔体表观粘度降低多达 6 0 3 %

火电厂增压风机低频调幅振动特征测试分析

某800 MW火电系统的两台增压风机在运行过程中均出现异常振动现象,监控系统数据显示,风机振动的幅值呈现周期性的低频波动现象。对两台增压风机的振动进行现场实测,深入分析振动信号的时域和频域特征,结果表明,叶轮旋转频率成分的幅值随时间发生周期性变化,是造成风机振幅周期性低频波动的原因。两台增压风机发生相同的异常振动现象,表明风道内流体的耦合作用对叶片载荷产生影响,据此给出解决异常振动问题的技术建议。

基于希尔伯特变换的直升机低频振动问题分析方法

直升机在飞行过程中,飞行员经常反映存在"抖动""晃动""筛动"等低频的振动现象,为解决该类问题,需要准确地从测试数据进行问题定位。由于该类现象出现的随机性,采用希尔伯特变换(HT)方法,分析该类低频振动现象及其产生机理,形成直升机低频振动的分析方法,建立低频振动与测试数据之间对应关系,从而相对客观地呈现出机组人员的主观感受。通过对某型机试飞中的低频振动问题的实例分析,验证方法对低频振动问题分析的适用性和有效性,可作为消除低频振动现象的有效分析手段。

零差激光干涉仪在超低频大振幅振动测量中的应用

介绍了利用正交的零差激光干涉仪测量安装于振动台面被测靶体的位移,实时计算出运动速度和加速度,从而实现对位移达1m的超低频振动传感器的实时绝对校准。

家兔胃低频振动特性研究

目的 研究低频振动条件下家兔胃共振频率和振动特点，为器官共振损伤及其反应研究奠定基础。方法 家兔8只，1．5％戊巴比妥钠耳缘静脉麻醉后，将加速度传感器固定于胃表面，兔以仰卧位同定在振动台，施加振幅为2mm、振动频率范围为2～50Hz的振动，测量每个振动频率点胃的振幅，及家兔胃的共振频率。结果 在2—50Hz频率范围内家兔胃在前后（胸背）方向的振动在5Hz后振幅迅速增大，在8Hz左右达峰值，达到施加振幅的277．5％，之后又逐渐减小；共振频率为7—9Hz，在6～10Hz频率范围内胃的振幅都超过了施加振幅的150％；随着胃的质量、体积的增大，胃共振频率变低，但最大振幅增大。结论 用正弦扫频振动法测得兔胃前后片向的低频共振频率为7—9Hz，其低频共振特性可能是低频波动致生物生理功能障碍和组织器官损伤的重要基础，值得深入研究。

舰船低频天线隔振设计及验证

高灵敏低频磁性天线作为通信系统的关键设备,随着舰船振动会形成运动感应噪声产生信号失真,然而主动隔振方式的有源特性无法满足隔振需求,因此需要采用有效的被动隔振方式降低通信噪声。本文在掌握天线振动影响特性的基础上,采用双级隔振技术并完成隔振特性研究,基于隔振元件选型布置原则搭建了隔振三维模型后通过Ansys有限元分析完成了仿真验证,最后搭建样机且利用振动试验台试验测试完成了试验验证,并投入上艇试验应用,为高灵敏低频磁性天线广泛应用奠定了基础。

基于LabVIEW的微幅低频振动测量

为了检测振幅为微米级的低频振动信号,提高测量精度,提出了基于虚拟仪器的微幅低频振动测量算法。以PCI-6251数据采集板卡为核心,运用光测法的同时通过LabVIEW图形化编程设计算法,对信号进行分析。按照此算法流程进行测量实验,实验结果表明该系统能有效地检测与分析微幅低频振动信号及其主频和振幅,测量精度达到了0.5%。

Al/CFRP叠层结构低频振动辅助钻削工艺研究

在低频振动辅助Al/CFRP叠层结构配钻过程中,低频振动对复合材料的去除作用不明,难以同时保证Al和CFRP加工质量。针对这一问题,从理论角度对振动条件下刀具钻削过程中位置的变化规律进行了分析,并基于此讨论了低频振动对Al/CFRP叠层构件Al入口、CFRP出口和二者孔壁材料去除和加工质量的影响;进一步研究了低频振动工艺参数对加工质量的影响,搭建了包含低频振动刀柄的低频振动制孔实验平台,使用能够抑制CFRP出口损伤的刀具,进行了不同振幅下的低频振动辅助钻削实验。研究结果表明:低频振动能够有效地实现铝合金断屑,避免了长切屑对入口和铝合金孔壁的刮擦,提高了上层铝合金的加工质量;但低频振动的引入在一定程度上会增大钻削过程中的最大轴向力,同时过大的振幅会加剧中下层CFRP出口的撕裂损伤,并降低CFRP孔壁的加工质量。

小跨径低高度混凝土梁运营性能检验与评价

小跨径低高度钢筋混凝土梁是朔黄铁路中的一种常用桥梁类型,针对此种梁型,选择了一座具有代表性的桥梁结构,采用动力检测方法对桥跨结构跨中横向振幅、横向加速度、竖向振幅、动挠度、动应力、自振频率和相应桥墩横向振幅、横向自振频率等进行了测试,并根据测试结果对其运营性能进行了评价。评价结果表明:运营列车以现行速度通过时,试验桥跨横向振幅等主要测试参数基本满足《铁路桥梁检定规范》的要求。

面向精密气磁隔振的磁斥力负刚度装置的优化设计

为进一步提升气浮隔振器的性能、降低环境中的低频微幅振动干扰对超精密加工、测量设备的影响,提出了一种面向精密气磁隔微振的磁斥力负刚度装置。磁斥力负刚度装置由三块沿垂向同向磁化的立方永磁体水平布置构成,其刚度通过磁铁间距改变,且磁铁间距不受隔振负载振动幅值的影响。基于等效磁荷模型建立磁斥力负刚度装置的磁力、刚度及刚度非线性解析模型,采用有限元仿真验证了理论模型的正确性,并采用遗传算法优化几何结构参数。优化分析结果表明:将静平衡点刚度与±1 mm处的刚度非线性度作为目标函数的多目标优化可将负刚度幅值提升146.09%,刚度非线性度降低64.73%。该研究对精密仪器及系统、超精密制造、尖端科学实验系统中精密低频气磁隔振器的设计具有重要的应用价值。

低功耗接触网定位器无线传感器网络节点设计

针对当前接触网定位器机械振动监测设备功耗普遍较高的问题,设计了一种低功耗定位器振动无线传感器网络终端节点。基于定位器机械振动监测需求,提出了"SPC1520+锂电池"组合供电方式,深入分析定位器振幅衰减时间特性,并且融合列车最短追踪间隔,研究实现终端节点休眠优化方案。试验结果表明,在其可靠性、状态监测功能符合工程应用和维护要求的前提下,终端节点低功耗的设计可减少节点每日31.12%的功耗,还能提升电池45.18%的使用寿命,从而极大地延长了节点的生命周期,并在某高铁线路上进行了应用验证。本方法可以有效提升定位器振动无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)终端节点的使用寿命,可为后续相关低功耗机械振动WSN节点设计提供参考。

猴子岩水电站上游硬岩堆石料爆破碾压试验研究

狭窄河谷高面板堆石坝减小堆石体孔隙率是降低坝体变形和拱效应的主要措施。变质灰岩硬岩堆石料爆破后粒形规整,细颗粒含量较小,碾压后孔隙率较大。为降低硬岩堆石料碾压后的孔隙率,对猴子岩水电站上游堆石区堆石料进行了爆破试验和碾压试验研究。通过多次试验,改进了爆破参数以改善颗粒级配组成;创造性地改造了振动碾参数,提出改造振动碾工况为低频高振,同时增加振幅,该方法解决了硬岩堆石料不易碾压密实的难题。

水轮发电机组低频振动信号的测量

通过系统辨识的方法建立振动速度传感器的幅频特性补偿器,用于实现水轮发电机组的低频振动速度测量。该方法以参考模型的幅频特性作为补偿后传感器的希望特性,以振动速度传感器的动态实验数据为输入基础,采用线性动态神经元(LDN)和误差白化的系统辨识方法得到补偿器的参数,以消除补偿器参数估计中的测量噪声影响。通过实验验证了该方法的有效性。