桥式起重机驾驶室振动加速度均方根值的计算

在分析俄罗斯列宁格勒工学院М.М.Гохберг教授提出的驾驶室振动加速度均方根值计算公式的基础上,给出了新的计算公式。并从保证驾驶员工作效率这一观点出发,讨论了其许用值。

一种基于均方比值的人致结构振动加速度响应信号筛选方法

提出了一种基于人致楼板振动响应的加速度均方根值参数,该参数是结构振动响应信号均方根值和加权均方根值的比值,该参数能够快速判断采集到的人致楼板构振动信号数据是否异常。通过人致楼板振动响应均方根值的理论推导得到了该参数的具体表达式,同时通过建立施加不同工况的人群荷载有限元楼板模型,和不同工况人群作用下楼板振动现场试验,对该参数的性质进行了论证,该参数受人群荷载的参数影响小,与结构自身的基本性质相关性大,在处理大量数据信号时,可以通过该参数对数据进行快速筛选。

基于Grms-N的非高斯加速随机振动理论方法的有限元验证

为了研究真实运输环境下的产品加速随机振动问题,将已有文献提出的基于Grms-N(Grms为加速度均方根,N为循环次数)的产品加速随机振动试验理论进行了进一步的推导,通过引入非高斯修正因子法将该理论应用于非高斯激励下产品加速随机振动试验理论的研究。本文建立了单轴激励下产品的随机振动模型,通过有限元分析得到产品在指定峭度的非高斯激励下基础激励加速度均方根值和危险点响应等效应力均方根值之间的关系,分别从加速度和等效应力的角度计算了加速随机振动试验时间压缩比。结果表明,两种压缩比一致,得到了产品在非高斯激励下的振动特性,验证了本文提出的产品在非高斯激励下加速随机振动试验理论的正确性。

基于RMS的旋转叶片叶尖间隙信号处理方法

针对航空发动机旋转叶片叶尖间隙测量系统的信号处理和实时检测需求,该文提出了一种基于RMS的叶尖间隙信号处理方法。利用AD536A芯片设计了一种求信号RMS值转换电路,计算得到叶尖间隙信号的RMS值,并采用叶尖间隙信号的RMS值计算获得叶尖间隙值。搭建了一套基于该方法的电容式叶尖间隙测量系统进行测试验证,理论推导并利用试验数据验证了基于RMS的叶尖间隙测量模型。试验结果表明该方法可以实现对叶尖间隙的高精度实时在线测量,提高测量系统效率。

二轴整车激励下车辆舒适性研究

近年来,由车桥耦合振动引起的车辆舒适性问题不可忽视。以二轴整车为例,基于ISO2631法,将加权加速度均方根值作为评价指标,研究在不同桥面不平度、车重下车辆舒适性变化规律。结果表明:随着桥面状况恶化,车辆的加权加速度均方根值显著增大;而当车重从30%逐级加载至110%时,车辆的加权加速度均方根值逐渐减小,其研究成果对车辆的舒适性分析提供一定参考。

旋耕机组对拖拉机半主动座椅非线性振动的影响

为了解旋耕机组在运输和作业过程中对拖拉机座椅振动的影响,建立了拖拉机系统竖向平面三自由度振动模型,应用Matlab/SIMULINK对东方红MG654型拖拉机悬挂2BYL–4型油菜旋耕机组系统进行振动仿真,以获得座椅加权加速度均方根值最小时空气弹簧气压值和磁流变减振器电流值。仿真结果表明:当旋耕机组处于运输状态时,座椅空气弹簧气压为5 bar、磁流变减振器电流为0.650 A时,座椅加权加速度均方根值最小,为0.629m/s2;当旋耕机组处于作业状态时,座椅空气弹簧气压为5 bar、磁流变减振器电流为0.250 A时,座椅加权加速度均方根值最小,为0.520m/s2;这表明通过改变座椅空气弹簧气压和磁流变减振器电流,减小了座椅加速度均方根值,可改善驾驶员的驾驶感受。在座椅加权加速度均方根值最小时进行试验研究,并将座椅非线性振动试验结果和仿真结果对比,其最大相对误差为6.40%。由此可见,建立的非线性模型比较合理。

基于车桥耦合振动的公路梁桥行车舒适性分析

鉴于梁式桥行车舒适性差的特点,为探究过桥车辆在公路梁桥行驶过程中的乘坐舒适性,以一座梁式桥为分析对象,基于车桥耦合振动理论,进一步建立车桥耦合振动微分方程。采用自编车桥耦合MATLAB程序计算车辆座椅加速度,以国际标准ISO2631-1的加速度均方根值评价方法对司乘人员乘坐舒适性进行评价,分析车辆类型、乘坐位置、车重、桥面不平顺、车速等因素对车辆乘坐舒适性的影响。结果表明:不同的车辆类型,小汽车的行车舒适性优于货车和公交车;多排座椅的两轴公交车,前排座椅的乘坐舒适性比后排座椅的乘坐舒适性好且座椅距离车辆质心位置越远,乘坐舒适性就越好;不同乘客处于同排位置,站立乘客的舒适性要比座椅乘客的舒适性差;车辆乘坐舒适性对桥面路况等级很敏感,其随桥面路况的恶化而迅速降低;不同的车重,车辆乘坐舒适性随车重的增加而提高;车辆行驶速度对乘坐舒适性有一定的影响,但影响较小,为提高乘坐舒适性,建议对梁式桥的行驶车辆采取限速措施。

马铃薯挖掘机摆动筛振动测试与分析

为了解析田间收获中摆动筛振动特性与理论分析之间的差异,探究不同结构参数对筛体振动以及物料筛分的影响规律,利用三维加速度传感器,分9种工况测试筛体底部3个横梁中间测点的动态响应,使用AVANTMI-7016数据采集与分析仪对采样信号处理分析,得到了测点在不同工况下的振动加速度均方根值以及时程曲线,并对物料筛分的影响进行了分析。研究结果表明:每种工况每个测点的X、Y、Z方向的振动加速度均方根值的大小均为X>Y>Z,每种工况在X、Y、Z方向的测点1、测点2、测点3振动加速度均方根值的大小均为1>2>3;曲柄转速、半径对摆动筛X、Y方向的振动加速度有显著影响,摆动方向角影响很小,可以忽略不计,筛面倾角没有影响;获得摆动筛X、Y方向的田间加速度修正系数k_(1)、k_(2),k_(1)介于1.26~1.46之间,k_(2)介于3.39~4.04之间。研究可为摆动筛结构优化与设计提供参考。

基于自然驾驶的山区公路行驶舒适性研究

为了掌握山区双车道公路的行驶舒适性水平及其关键影响因素,在6条公路上开展了自然驾驶行为试验,采集了多款小客车的加速度连续变化曲线,用Matlab软件对实测数据进行滤波,提取了加速度曲线每个波形的峰值,得到了不同轴向加速度的峰值累积频率曲线、特征分位值和均方根值.试验研究结果表明:纵向加速度幅值要比制动减速度低50%,在试验道路上汽车加(减)速导致乘员不舒适的位置比例最高达6%;乘员在实际行驶中感受横向不舒适的路段比例为7%~10%;在各轴向的加速度中,对人体不适贡献依次是横向加速度ay、制动加速度ab、纵向加速度ax和竖向加速度az.

基于自然驾驶的山区高速公路行驶舒适性分析

为了掌握山区高速公路的行驶舒适性水平及其关键影响因素,开展了自然驾驶行为试验。采集了多款小客车的加速度数据,得到了不同轴向加速度的峰值累积频率曲线、特征分位值和均方根值。分析结果表明:(1)加速度的幅值和特征分位值略低于减速度,不同的道路对象和车型会导致轴向加(减)速度出现差别,但绝大部分数据都低于较舒适阈值,因此具有良好的纵向舒适性;(2)第85分位横向加速度在0.38~1.1 m/s^2分布,不同车型、不同道路的差别比较明显;总的来看山区高速公路具有良好的横向舒适性;(3)在竖向舒适性方面,仅三菱车在极少数位置上会有不适的感觉,路面震动表现和彩色路面并不会导致乘员不舒适;(4)各轴向加速度的幅值差异很小,三个轴向的加速度加权均方根值是在"舒适"和"稍有不适"区间内分布。

基于人-车-路三自由度振动模型的路面平整度评价方法

为了更准确地评价路面的行车舒适性,以乘客的竖向加权加速度均方根值作为平整度评价指标,将人-车-路组成的系统简化成三自由度振动模型,依据牛顿法建立了振动微分方程,采用传递矩阵法对其进行了求解,进而建立了考虑人-车-路相互作用的路面平整度评价方法。结果表明,该评价方法能考虑不同路面类型以及公路等级的影响,对于不同等级路面的评价结果与实际情况一致,而国际平整度指数、功率谱密度和平整度标准差在部分工况下不能很好地描述路面的舒适性。

列车横向半主动悬挂系统变论域模糊控制

针对复杂的列车横向模型,设计了半主动悬挂变论域模糊控制器。介绍了变论域模糊控制的基本原理,推广了它的收敛条件,并证明其适用于列车横向悬挂系统。给出了17自由度的列车动力学模型,利用Simulink软件建立了列车横向模型。最后,以列车横向速度和加速度作为模糊控制器的输入变量,以阻尼器电流作为模糊控制器的输出变量,设计了潜遗传变论域模糊控制器,并进行了仿真实验。根据实验结果计算了列车横向加速度的最大值、均方根值和功率谱密度最大值,并对变论域模糊控制、普通的模糊控制和被动悬挂进行了对比。仿真结果表明:变论域模糊控制降低了列车横向加速度最大值、均方根值和功率谱密度最大值,控制结果好于普通的模糊控制和被动悬挂。

陇南山区局部地形对地震动强度的影响

利用汶川大震后在文县县城附近架设在同一地点不同高度的三个流动台获取的7次强余震的记录,通过对原始记录做零线调整并计算记录时程均方根值,研究了局部地形高差对强震地震动的影响。结果表明,局部孤突地形对地震动加速度有明显的放大作用,在进行山区建筑选场和城镇规划时必须充分考虑局部地形的放大作用和影响。

客运专线舒适性评价问题探析

研究目的:为建立一套符合我国客运专线实际的舒适性评价体系,本文对世界各国客运专线舒适性评价 标准进行了广泛研究,并对其中使用较普遍的UIC Sperking准则和ISO 2631国际标准进行了简单介绍。 研究方法:在与舒适度相关的多个因素中,从振动舒适度这一特殊而重要的参数着手,由一系列正矢来表 示整条线路的纵、平面几何状态,根据铁路线路纵、平面设计参数与列车响应之间的关系,得到列车响应的垂直 和横向转换函数,通过计算加权加速度均方根值并结合ISO 2631国际标准在狭义的动力学范畴内来进行乘 坐舒适性的评价。 研究结果:对于我国客运专线线路设计方案比选、优化等方面具有重要意义。 研究结论:直接根据线路纵、平断面的状况进行舒适性评价只考虑到了设计线路处于理想状态的条件下。 而本质上,线路轨道的不平顺也是引起机车车辆振动的主要根源。严重的轨道不平顺不仅会引起机车车辆剧烈 振动,影响乘坐舒适性,而且使轮轨作用力加大,甚至会导致列车脱轨,危及行车安全。因此,本文所提之理论方 法还需要与运动、动力仿真和实测、类比分析方法相结合。

路桥过渡段容许台阶高度的确定

为确定路桥过渡段的容许台阶高度,对车辆通过路桥过渡段时的整车舒适度和车桥安全性进行了研究.以平均加权加速度均方根值作为整车舒适度指标,以车轮动力荷载最小值作为车辆安全性指标,以局部冲击系数作为桥梁安全性指标,提出了一种基于整车舒适度和车桥安全性的容许台阶高度确定方法.分析了车速和台阶高度等因素对整车舒适度和局部冲击系数的影响.结果表明:对高速公路和一级公路,整车舒适度对容许台阶高度的要求更为严格,其次是车辆安全性.对二级公路,容许台阶高度各控制指标的严格程度由高到低依次为:整车舒适度、桥梁安全性和车辆安全性.对二级以下公路,其严格程度由高到低依次为:桥梁安全性、整车舒适度和车辆安全性.该方法从车辆舒适度、车辆安全性及桥梁安全性对台阶高度提出了更合理的控制标准.

工程机械驾驶室舒适性设计中的低频隔振优化

为提高工程机械乘坐舒适性,针对驾驶室低频晃动问题,同时考虑隔振器垂直和水平刚度,对6自由度驾驶室隔振系统进行优化设计。提出采用激励频率为人体敏感的1～80Hz的1/3倍频程中心频率计算驾驶室质心总加权加速度均方根值的方法,以此为优化目标、隔振器刚度为设计变量建立低频隔振优化模型。以装载机驾驶室隔振系统为优化算例,建立有限元模型,结果显示优化后座椅中心处垂直方向响应振幅明显减小,驾驶室垂直和俯仰模态得到解耦;实际测试结果显示驾驶室3个方向隔振均有所改善,表明优化模型的合理性。

轿车悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响研究

为了研究悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响,在SIMPACK多体软件系统下,建立悬架有、无衬套的多体整车模型。螺旋弹簧及橡胶衬套部分参数采用试验获取特性曲线;基于相关车辆平顺性道路试验方法,对整车多体模型进行离线时间积分,分别获取座椅处X、Y、Z三轴向加速度时间历程,利用MATLAB软件编制程序,计算三轴向总加权加速度均方根值,比较发现该值在有橡胶衬套情况下较小;进一步以控制臂的第二个橡胶衬套为对象,分别屏蔽其六向刚度中的一向,积分并计算总加权加速度均方根值,结果发现在屏蔽X轴向刚度、Z轴径向刚度时,该值变化较明显,即依据国际标准ISO2631中总加权加速度均方根值与人体感受之间的关系,当橡胶衬套某向刚度发生改变时,人体舒适性主观感受将发生变化。

微型电动汽车平顺性仿真分析与试验研究

针对某款微型电动汽车平顺性不尽理想的情况,以实车参数为依据,应用多体系统动力学软件ADAMS建立包含人-座椅模型的微型电动汽车仿真模型。分别对实车及整车仿真模型完成相同频率及振幅的正弦激振试验,提取实车驾驶员座椅端面处及整车仿真模型人-座椅模型座椅端面处的时域信息进行对比分析,验证所建模型的正确性。最后,参照平顺性试验方法 GB/T 4970—2009完成整车不同车速满载工况、B级路面平顺性仿真试验,对该车行驶平顺性进行分析研究。结果证明,该微型电动汽车当车速超过50 km/h时,不具有理想的行驶平顺性能。

T型尾翼飞机抖振试飞研究

介绍了飞机抖振的形成机理及抖振试飞的研究进展、常用的几种抖振试飞方法及其优缺点,并对收敛转弯试飞方法的选取进行了理论分析。飞行试验采取减速法、收敛转弯法等试飞方法,在平尾及飞行员座椅地板处加装振动加速度传感器,得到在低、中、高3个高度剖面上飞机的抖振响应。对抖振响应数据进行均方根分析及谱分析,得到平尾和飞行员座椅地板的抖振响应。分析发现:平尾尖部后缘的抖振响应最为剧烈;平尾抖振响应随马赫数和迎角的增大而增大;平尾的抖振响应集中在平尾对称一阶弯曲、机翼对称二阶弯曲、平尾反对称二阶弯曲模态频率附近;飞行员座椅处的抖振响应集中在平尾对称一阶弯曲模态频率附近;飞机的抖振响应会影响飞行员的舒适性;应综合考虑飞行员座椅地板处和飞机翼面结构的振动响应来确定抖振边界。

基于广义路谱与常规车速的轿车平顺性评价研究

为了研究基于一定路面谱下常规车速对轿车平顺性的影响,在ADAMS/CAR多体系统下,基于实际车型的主要特性参数建立包含悬架等子系统的多体整车模型,参照相关车辆平顺性道路试验方法,探讨了路面谱的建立方法,对3种常规车速工况进行平顺性仿真分析,分别获取各车速下的三轴向加速度时间历程,利用MAT-LAB编制程序计算各车速下三轴向总加权加速度均方根值;在类同于B级路面谱的某机场路进行3种稳速工况下道路试验,同样可获取各车速工况下三轴向总加权加速度均方根值.对比研究发现,总加权加速度均方根值随车速的变化趋势基本一致,且车速变大时平顺性降低,表明仿真试验与道路试验的一致性较好.