刚度阻尼联动减振支柱的NJ2045型车后悬架参数优化

为了提高NJ2045型越野车在复杂工况下的行驶平顺性、安全性及道路友好性,将一种刚度阻尼可调式减振支柱替代减振器应用于该车的后悬架。分析了刚度阻尼可调式减振支柱的工作原理和性能特点,针对该减振支柱与钢板弹簧组成的复合式后悬架系统,采用粒子群优化算法,通过Matlab编制优化计算程序,对四种工况下的后悬架的刚度和阻尼进行了最优匹配,并对刚度和阻尼的匹配结果进行仿真分析。仿真结果表明,通过多工况下悬架系统刚度和阻尼的优化匹配,车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程的最大降幅分别为54.5%、48.8%、24.7%,协调了整车行驶平顺性和安全性之间的矛盾,为改善NJ2045型越野车后悬架性能提供了新的技术方案。

基于伸臂-负刚度阻尼原理的应力带桥减振控制研究

随着城市建设水平的提高和旅游业的发展,对大跨人行景观桥建设需求不断增加。应力带桥因具有简洁的结构形式和优美的建筑外观,被逐渐应用于人行景观桥中,但其固有频率低、模态间隔紧密,在风、行人等动荷载作用下易发生振动。因此,为控制应力带桥振动,提出了基于伸臂-负刚度阻尼原理的应力带桥减振控制策略。首先,基于欧拉-伯努利梁理论建立了系统广义运动方程,并提出了基于复模态的系统动力特性计算方法。其次,系统地研究了应力带桥负刚度控制系统关键参数对系统动力行为的影响规律,并确定了关键参数设计准则。最后,基于案例分析对比验证了所提控制策略对应力带桥人致振动控制的有效性。提出的应力带桥减振控制方法与相应参数确定准则可为实际工程中应力带桥的建设提供参考。

气动可调阻尼同轴一体式减振支柱阻尼特性研究

为改善减振器自适应能力,提出由空气弹簧、PDC阀及三筒式液压减振器组成的阻尼可调一体式减振支柱设计方案,该减振支柱阻尼特性与空气弹簧压强相关。介绍减振支柱的结构组成及工作原理并建立阻尼特性数学模型,用SIMULINK软件建立该减振支柱阻尼特性仿真模型。仿真结果表明,阻尼力随空气弹簧压强成非线性变化,空载及轻载均利于平顺性提高,重载利于行驶动力性提高,从而实现悬架系统自适应能力提高。通过台架实验测试空气弹簧压强不同时的阻尼特性与仿真结果基本一致,表明该减振支柱数学模型的正确性及结构设计方案的可行性。

新型一体式悬架减振支柱行程相关刚度特性研究

提出一种由空气弹簧与单筒式液压减振器组成的新型悬架减振支柱的设计方案,该减振支柱总成刚度与工作行程相关。介绍该减振支柱结构组成和工作原理,基于并联双气室空气弹簧简化物理模型,应用流体力学及热力学理论,建立减振支柱刚度特性数学模型,运用SIMULINK软件对气室压力、总成弹性力及总成刚度与行程的关系进行仿真,结果表明,总成刚度随行程的变化呈非线性变化,有利于抑制不良路面条件下的车轮跳动和"悬架击穿"。通过台架试验测试减振支柱样件的主气室压力及总成弹性力与行程的关系,试验结果与仿真结果基本一致,表明减振支柱刚度特性数学模型正确有效,新型减振器支柱结构方案可行,可简化主动或半主动悬架结构。

ZN-35橡胶减振垫迟滞回线与刚度阻尼参数

针对某运载火箭上电子设备的ZN-35橡胶减振垫,设计了理想状态下宽频振动试验装置,进行了宽频范围振动试验,获取了不同频率下减振垫的迟滞回线,并以此为基础,辨识得到相应频率激励下该材质减振垫刚度、阻尼系数等动力学参数.结果表明,该材质橡胶减振垫的动态刚度随激励频率的增大呈平滑增大趋势,动态阻尼系数随激励频率的增大呈平滑变小趋势.该研究为ZN系列橡胶减振垫的研究提供了新的视角,为该材料减振垫的设计与使用提供了基础数据.

重叠式4级减振刚度悬架汽车单质量系统的阻尼特性

介绍了汽车单质量系统的频率响应特性;研究了阻尼变化对汽车不同减振频域的振动响应;计算了刚度变化对汽车振动阻尼的影响,进一步分析了由振幅或压缩行程不同形成的4级刚度悬架对汽车振动特性的影响。

车辆座椅变刚度变阻尼减振的研究

基于双磁流变阻尼器构建了变刚度变阻尼的座椅半主动减振系统,建立了人体-座椅的2自由度动力学模型;对该半主动变刚度变阻尼系统的座椅减振方式采取了开关控制算法.将系统模型在MATLAB—SIMULINK中进行相应的建模仿真,并与被动减振模型进行对比分析.仿真结果表明,人体加速度均方根值要减小72.8%,人体垂直位移均方根值要减小18.4%,大幅度降低了人体所受的振动强度,能有效地改善座椅的减振效果.

插铣加工中动刚度——阻尼减振刀杆数学模型仿真

介绍了动刚度—阻尼减振刀杆内部结构和减振原理。依据被动控制理论,对刀杆模型进行简化,并详细阐述了数学模型建立过程。针对三种不同形状和结构的刀杆进行仿真对比实验,结果表明,该动刚度—阻尼减振刀杆符合减振要求。

车辆半主动悬架减振支柱的刚度特性分析

为了提高车辆行驶平顺性,对半主动悬架一体化减振支柱的结构进行了优化设计,推导了双气室空气弹簧数据模型,利用MATLAB/Simulink仿真工具,对新型一体式减振支柱刚度特性进行了仿真分析,为搭建半主动悬架一体化减振车辆整车性能分析提供理论。

无砟轨道减振垫层刚度-阻尼匹配设计分析

随着高速铁路路网的不断加密,线路不可避免穿越环境敏感区,由列车运行所引起的振动问题日益严重。目前常采用减振垫层进行振动控制,但其参数取值大多从单一角度考虑,缺乏协调设计,导致减振效果不佳。为探究减振垫层刚度与阻尼合理匹配设计值,在有限元中建立车辆-减振轨道-下部结构耦合模型,利用显示动力学分析不同减振垫参数组合值下轨道结构动力响应,通过规范限值剔除极端工况,利用加速度振级、传递损失、插入损失对不同参数组合值下的减振性能进行全方位、多角度分析。结论如下:(1)轨道各结构动力响应满足规范限值要求时,减振垫层刚度应不小于60 MPa/m,阻尼不小于0.1 MN·s/m^(3);(2)减振效果总体上与刚度呈负相关趋势,在减振垫层刚度-阻尼组合值分别为60 MPa/m、0.1 MN·s/m^(3)与100 MPa/m、0.1 MN·s/m^(3)时,底座板动力响应较小;(3)从传递损失角度出发,减振垫层可有效削弱轨道中、高频段振动能量,从插入损失角度出发,虽然垫层会放大某些低频振动,但对中、高频段减振效果较好,对比后取减振垫层刚度-阻尼组合值为100 MPa/m、0.1 MN·s/m^(3)。研究结果表明,对减振垫参数进行协调设计可最大发挥其减振性能。

农用车辆发动机无极减振刚度和无极阻尼机构

为了隔离因农用车辆所使用的路面(地面)不平而引起幅度大的低频振动,利用杠杆机构调节发动机激振、弹簧和阻尼器的力作用点,来调节发动机实际振动位移与减振器的等效位移之间的动态关系,从而实现单根弹簧等效刚度、阻尼器等效阻尼的无极动态调节,实现了汽车发动机大振幅大刚度、大阻尼和小振幅小刚度、小阻尼的振动控制要求,并提出了变系数振动微分方程的求解方法。该机构具有结构简单、控制可靠和节约能源等特点。仿真实验证明,该减振方法符合农用车辆发动机的减振要求。

黏滞阻尼器联合负刚度对斜拉索减振控制的增效研究

阻尼器的负刚度特性有助于提升其对斜拉索的减振效果,为探究负刚度装置(NS)对黏滞阻尼器(VD)应用于斜拉索减振控制的增效作用,开展了VD联合NS对斜拉索减振控制的增效研究。采用复模态分析方法获得了斜拉索-VD-NS耦合系统的特征方程,并进一步推导了斜拉索附加模态阻尼比的近似解;分析了NS的负刚度系数和安装高度对斜拉索模态阻尼比和振动频率的影响;基于输出反馈的LQR控制,获得了给定负刚度系数时VD对斜拉索多阶模态减振控制的最优参数,进而研究了负刚度系数和NS安装高度对斜拉索多阶模态振动控制的增效作用。研究结果表明:增加NS的负刚度系数或安装高度均有助于提升VD对斜拉索单阶模态和多阶模态减振效果,同时减小了VD的最优阻尼系数;NS对VD减振性能的提升归功于负刚度系数或NS安装高度的增大对VD位移幅值的放大效应,提升了VD的耗能能力。

有阻尼智能弹簧减振系统参数的一种设计方法

研究简谐激励下有阻尼智能弹簧减振系统参数的一种设计方法,使系统能同时实现阻尼与刚度控制。首先,利用等效线性化方法得到系统频响特性的的解析解。然后,分析了系统参数对幅频特性的影响,得到如下结论:系统无粘性阻尼时,幅频特性曲线簇有一个公共点,有阻尼时公共点消失;影响系统幅频特性的主要参数为质量比、刚度比、阻尼比和控制参数;阻尼比和相对阻尼比影响系统实现完全耦合时所需作动力的大小。最后,根据参数分析的结论,确定系统参数的选用范围,并给出系统参数设计的方法和步骤。

基于新型减振支柱的半主动悬架特性研究

为了解决传统半主动悬架减振器有限的阻尼调节范围很难满足所有控制策略要求的问题,提出了刚度和阻尼偶联可调的一体式悬架减振支柱结构。介绍了该减振支柱的结构组成、阻尼和刚度的调节原理与耦合关系,分析了新型减振支柱的非线性刚度和阻尼特性。建立了采用新型减振支柱的二自由度半主动悬架系统模型,运用MATLAB/SIMULINK对半主动悬架模型进行仿真计算。根据仿真结果得到了路面条件、车速、悬架阻尼和空气弹簧初始气压对半主动悬架性能的影响规律。仿真结果显示:在三种典型路面和车速工况下,当减振器的阻尼状态为"高"、空气弹簧的初始气压为0.4 MPa时,半主动悬架的车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程分别比原车被动悬架至少降低6%、10%和18%。表明采用新型减振支柱的半主动悬架可以根据车辆行驶工况,对减振支柱的刚度特性和阻尼特性进行匹配,实现降低车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程的目标,从而改善车辆行驶平顺性、行驶安全性以及机动性。

非线性粘滞阻尼器消能结构减振效果分析

应用并完善了非线性粘滞阻尼器消能结构地震反应预测的反应谱方法,通过与时程分析计算结果对比证明了方法的可行性。利用本方法研究了支撑刚度及阻尼器参数对非线性粘滞阻尼器减振效果的影响。通过数值分析,给出了位移降低率达到最佳时支撑刚度取值的建议式。提出了为保证剪力降低率不大于1时非线性粘滞阻尼器参数的控制方法。

导管架式海洋平台阻尼隔振及减振技术研究

分析和研究了导管架式海洋平台结构采用阻尼隔振技术的基本原理,建立了阻尼隔振体系简化计算模型,推导了两自由度简化模型,采用强行解耦方法计算结构第一振型阻尼比的计算公式.研究了隔振层参数与结构阻尼比的关系以及它们对结构整体和隔振层层间相对位移的控制效果,进行了在波浪力和地震工况下的数值模拟.结果表明,阻尼隔振方案是导管架式海洋平台的一种有效减振措施,当阻尼隔振层刚度较大时,可以有效控制平台结构的振动.

高速立式加工中心主轴箱豆包阻尼减振试验研究

由于豆包阻尼的结构具有柔性约束特征,难以直接进行理论方面的研究,所以采用试验的技术对主轴箱的豆包阻尼减振效果进行了研究。豆包材料的配比不同,阻尼减振的效果不同,所以设计了两种方案,通过试验得出了减振前后各方向的动刚度谱。通过分析得出了随着豆包材料的增加,低阶频率的刚度值变小,高阶频率的刚度增大。为豆包阻尼在主轴箱的减振应用提出了依据。

汽车悬架弹簧多级减振刚度的应用性能分析

介绍了汽车非线性减振悬架的性能特点。根据非线性悬架特点设计了一种四级减振刚度弹簧;根据非线性曲线的特点,把汽车的不同工况分解为四减振区域,并分别把每一个减振区域匹配出不同刚度的线性弹性刚度,相当于用一次曲线去逼近空气弹簧的多次刚度曲线,这样就能得到吸振能力非常接近空气弹簧的弹性特性。进一步计算了四级减振刚度悬架汽车的减振频率、静挠度、振幅、阻尼特性。计算结果表明,四级减振刚度悬架比单刚度悬架舒适性能有很大的提高。

粘滞流体阻尼器在高层建筑减振设计中的应用研究

介绍了所研制的双出杆型粘滞流体阻尼器的耗能原理,且由试验研究表明,该阻尼器是一种无刚度的速度相关型阻尼器,阻尼器的阻尼力与活塞的运动速度近似呈线性关系,是一种性能优良的减振阻尼器.文章还阐述了工程结构采用粘滞流体阻尼器的减振设计原理,并通过对高层建筑应用该研究成果的介绍,进一步阐明采用粘滞流体阻尼器的结构减振设计方法.

减振系统的研究现状与发展趋势

减振系统在工程中的广泛应用,按照减振方式分为被动减振、半主动减振和主动减振,对3种减振方式的原理和适用场景进行详细描述。通过对比分析,主动减振系统结合传感器、执行器和控制算法,具有更优越的减振效果和更广泛的适用性。