携行式上肢抗振外骨骼减振器参数设计

针对手持振动工具对人体的负面影响和现有减振措施不足,提出一种轻量化、高舒适性的携行式上肢抗振外骨骼作为新型个体防护装备,并对外骨骼核心部件减振器进行参数设计,提高了减振性能。利用直角坐标法求解机构的运动方程,根据拉格朗日原理建立人机耦合系统运动微分方程,分析得到影响抗振外骨骼减振性能的关键参数。基于人机耦合力学模型和外骨骼初始样机参数,使用Minitab以标准正交表L_(27)(3^(13))设计考虑交互作用的5因素3水平正交仿真试验。ADAMS仿真试验结果表明:各因素及其部分交互项对合力F的影响显著性排序为l_(2)/l_(1)>l_(2)/l_(1)×c_(1)>l_(2)/l_(1)×c_(2)>c_(2)>c_(1)>c_(1)×c_(2)>k_(2)>k_(1);减振器安装位置l_(2)/l_(1)是影响减振性能的主要因素;结合交互作用分析二元图,试验范围内因素最佳水平组合为l_(2)/l_(1)(1)k_(1)(1)c_(1)(3)k_(2)(1)c_(2)(3)。最佳水平组合下外骨骼达到较好的减振效果。

捷联惯导减振器参数估计与光纤环应力响应分析

建立了捷联惯导系统的有限元模型,提出用单自由度弹簧振子模型估计减振器的刚度和阻尼系数的方法,并得到实验的验证。提出用一维系统低频逼近多自由度解耦系统的近似分析方法。解释了陀螺随机振动响应曲线高频波动的原因。分析了光纤环的材料刚度和几何参数对其内应力的影响规律。

航空装配抗振外骨骼减振器参数设计

利用双直角坐标法求解抗振外骨骼辅助铆接的人机耦合力学模型,根据拉格朗日原理建立铆接工具水平方向和垂直方向的运动微分方程,得到影响抗振外骨骼减振性能的减振器参数。基于人机耦合力学模型和现有外骨骼样机参数,以标准正交表L 16(45)设计5因素4水平的正交仿真试验,分析减振器参数对抗振外骨骼减振性能的影响。ADAMS仿真试验结果表明:减振器参数对水平方向力F x和合力均值μF影响显著,而对竖直方向力F y影响较小;减振器参数对F x的影响显著性排序为:l 1>c 2>k 1>k 2>c 1,对μF的影响显著性排序为:l 1>c 2>k 2>k 1>c 1;减振器安装位置l 1是F x和μF的主要影响因素,试验范围内的最佳参数组合为l 1(4)k 1(4)k 2(4)c 1(4)c 2(4)。试验结果确定了减振器参数对减振性能的影响,为减振器参数设计及类似的减振结构设计提供参考依据。

减振器特性参数对高速动车组临界速度的影响研究

为得到油压减振器特性参数对高速动车组临界速度和轮轨磨耗的影响,以CRH380B型动车组为实例,基于车辆动力学理论,采用动力学仿真软件SIMPACK建立动力学模型,对二系横向减振器、抗蛇行减振器的橡胶节点刚度和阻尼特性进行研究。结果表明:抗蛇行减振器橡胶节点刚度最优值在10~12 MN/m范围内,当节点刚度小于此范围时,临界速度显著下降,轮轨磨耗功率缓慢增加;节点刚度大于此范围时,临界速度缓慢下降,但磨耗功率急剧增加。二系横向减振器橡胶节点刚度对临界速度和轮轨磨耗的影响较小,其最优取值为4.25 MN/m。抗蛇行减振器和二系横向减振器阻尼特性对临界速度和轮轨磨耗均有一定影响。

抗蛇行减振器关键参数对等效动态阻尼和刚度的影响

本文针对动车组车辆上的抗蛇行减振器,分析了减振器的弹簧阻尼串联模型(Maxwell模型),并将其等效为弹簧阻尼并联模型(Kelvin-Voigt模型),推导和介绍了等效动态阻尼和等效动态刚度的计算方法。在此基础上,对于两段式抗蛇行减振器,建立数学模型,分析其卸荷速度、卸荷力和串联刚度等关键参数的变化对等效动态阻尼和刚度的影响规律。