带振动筛板脱粒机的研究

为了解决传统脱粒机只脱粒不清选的问题,设计了一种带清选装置的谷物脱粒机,通过理论计算得出了带动倾斜筛板振动的曲柄双摇杆机构的相关参数.田间试验结果表明,带振动筛板脱粒机可提高效率25%,功耗与对照几乎持平,脱粒率达98%以上,含杂率小于5%,实现了由单纯脱粒到脱粒清选的过渡.

受窄带振动车身的室内可靠性疲劳试验研究

研究了车身结构件在窄带随机振动环境下的室内可靠性模拟试验方法 ,提出了一种用定频正弦振动等效模拟窄带随机振动的试验方法 ,并应用于一种拖拉机驾驶室结构的可靠性疲劳试验 ,达到了以较少的试验投入实现复杂结构室内窄带振动环境模拟疲劳寿命试验的目的。

基于改进型粒子群优化算法的双辊薄带振动铸轧压下控制系统优化

振动铸轧辊的周期性振动是诱发Kiss点波动的主要因素,亦可导致轧制力波动,最终造成铸轧薄带纵向厚度不均,为此,对粒子群优化算法进行改进,提出了在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法,并依托四种不同类型的测试函数对该算法进行了仿真分析。结合AMESim、MATLAB联合仿真平台进行仿真验证,并将该算法应用于双辊薄带振动铸轧机液压压下控制系统上进行实验验证,结果表明,在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法在收敛速度及求解精度上明显优于基本粒子群优化算法、粒子群收缩因子算法、带极值扰动的粒子群优化算法,使得实际辊缝宽度误差降低至0.1mm。该算法适用于双辊薄带振动铸轧的中试生产,增强了振动铸轧工艺的稳定性。

多楔带传动系统轮——带振动的实测与计算方法研究

以一典型的由驱动轮、从动轮、张紧器和多楔带组成的三轮—带系统为研究对象,并对多楔带传动系统中轮的旋转振动、带的横向振动、张紧臂的摆动角度进行实测。针对三轮—带传动系统轮—带耦合振动,建立相应的数学模型。模型中,将带简化为轴向运动弦线,计算时应用Garlerkin法将带的时间—空间连续方程离散成为时间函数与空间函数之积。计算从动轮旋转角度波动、从动轮—带的滑移率、带段中点的横向振动位移、带横向振动的固有频率,并和试验值进行对比分析。结果表明,计算值与实测值吻合较好,从而计算模型和测试方法的正确性得到验证。该测试方法和计算方法对诸如发动机前端附件驱动系统等复杂的多楔带附件驱动系统动态特性的设计具有参考价值。

双辊薄带振动铸轧塑性变形区力学行为

针对双辊薄带铸轧中存在的板坯质量问题,提出了振动铸轧新技术,以提高板坯的力学性能。基于Φ500 mm×350 mm双辊薄带微幅振动铸轧机进行了20CrMn钢振动铸轧试验,结果表明,振动铸轧轧制力呈现周期性变化趋势,且低于传统铸轧,由此可知单侧辊的振动会对板坯塑性变形区的受力状态产生显著的影响。为了得到其变化原因,基于弹粘塑性理论与生死单元法,建立了振动铸轧塑性变形区的数值仿真模型,分析了不同振动参数对摩擦力及轧制力的影响。与传统铸轧相比,振动铸轧通过单侧辊振动对塑性变形区施加双向剪切力从而改变了摩擦力的分布形式,使塑性变形区内形成周期性变化的搓轧区,进而降低了轧制力。

一维杆状结构声子晶体扭转振动带隙研究

从椭圆杆的扭转振动方程出发,利用平面波展开法,给出了无限周期结构的一维声子晶体杆的扭转振动能带结构。发现一维声子晶体具有扭转振动带隙,并且分析了椭圆形状对带隙频率的影响。利用有限元方法计算了有限周期结构的椭圆杆的扭转振动频率响应,在带隙频率范围内频率响应具有明显的衰减。扭转振动是噪声及振动控制领域研究的主要对象之一,周期结构杆中存在扭转振动带隙为减振理论与应用提供了一种新的思路。

周期结构细直梁弯曲振动中的振动带隙

通过将声子晶体中的周期结构思想引入到细直梁的结构设计中,构造了一种二组元变截面周期结构细直梁。采用平面波展开法计算了无限周期条件下该细直梁弯曲振动中的弹性波能带结构。计算结果表明,在该细直梁中存在振动带隙。晶格尺寸、材料组分比、截面尺寸对振动带隙的影响也进行了讨论。采用有限元法计算了有限周期的细直梁的振动传输特性,计算得到的振动传输特性曲线上的频率衰减范围与平面波计算得到的带隙位置基本吻合。最后以有机玻璃及铝构成的细直梁为例,采用振动试验对其振动传输特性进行了测试。试验结果同理论计算及仿真结果基本吻合。梁类结构是噪声及振动控制领域研究的主要对象之一,周期结构细直梁中存在弯曲振动带隙为梁类结构的减振提供了一种新的思路。

充液周期管路的轴向振动带隙特性

充液管路的固液耦合振动广泛存在于各种工程领域中,对其振动控制进行研究具有重要意义。将声子晶体思想引入到管路结构设计中,将管壁设计成周期性结构,可以利用带隙特性实现管路的振动控制。利用平面波展开法,计算固液耦合条件下的周期管路结构轴向振动能带结构。计算表明,周期管路结构的轴向振动存在振动带隙,液体耦合效应使振动带隙的频率范围降低。同时分析泊松耦合、管壁厚度等因素对带隙频率范围和宽度的影响。充液周期管路结构的振动带隙特性为管路的振动控制提供了一条新的技术途径。

一维粘弹材料周期结构的振动带隙研究

采用迭代法改进了一维声子晶体带隙特性计算的平面波展开(PWE)算法,以使其适用于组成材料粘弹性所导致的弹性常数随频率非线性变化的特性。将该算法应用于丁腈橡胶(NBR)和钢组成的两种结构尺寸的一维周期结构声子晶体振动带隙的研究中,理论计算和振动测试结果吻合理想。进一步的理论分析表明,橡胶材料的储能弹性模量随频率的单调增加,使得在保持禁带开始频率不变的同时大大加宽了禁带范围,在3 mm钢/10 mm NBR以及7 mm钢/10 mm NBR两种周期结构一维声子晶体中禁带宽度分别增加了36.4％和34.0％。

细直梁弯曲振动中的局域共振带隙

通过将声子晶体中的局域共振思想引入到细直梁的结构设计中,构造了一种具有低频局域共振带隙的周期结构细直梁。采用传递矩阵法计算了周期边界条件下该细直梁弯曲振动中的弹性波能带结构,计算结果表明该结构中存在低频弯曲振动带隙。采用有限元法计算了有限周期该细直梁的振动传输特性。以有机玻璃、橡胶/铜块振子构成的该局域共振细直梁为例,采用振动试验方法对其振动传输特性进行了测试。试验结果同理论及仿真结果相吻合。结果表明,局域共振结构可大大降低带隙频率,并增大带隙衰减。梁类结构是噪声及振动控制领域研究的主要对象之一,局域共振结构的应用为其提供了一种新的思路。

周期弹簧振子结构振动带隙及隔振特性研究

无限周期弹簧振子结构具有和声子晶体类似的振动(弹性波)带隙,带隙频率范围内的振动(弹性波)在该结构 中无法进行传播。在计算无限周期弹簧振子结构振动(弹性波)带隙的基础上,采用数值方法计算并讨论了有限周 期弹簧振子结构的振动传输特性及隔振特性,最后以双质量周期弹簧振子结构为例,对其振动传输特性及隔振特 性进行了试验验证。

单根多楔带传动系统带横向振动的计算方法

以一典型的由驱动轮、从动轮、张紧器和多楔带组成的三轮-带传动系统为研究对象,建立了三轮-带传动系统轮-带耦合振动计算的数学模型。模型中,带简化为纵向运动伯努利-欧拉梁,各轮和张紧器简化为刚性旋转元件。应用边界值问题(BVP)求解技术计算了带横向位移的稳态解;带的横向振动位移为时间与空间的函数,为求解方便,应用迦辽金法将其离散为时间函数和空间函数之积,计算了各带的横向振动。实验测试了一三轮-带传动系统中带的横向振动和轮的旋转振动。论文对计算结果与实测结果进行了对比,结果表明,计算值与实测值吻合较好,从而验证了模型和论文计算方法。文中计算带横向振动的方法,对计算发动机前段附件驱动系统等复杂的多楔带传动系统动态特性具有参考价值。

3种不同类型路侧振动带的对比分析

针对切削式路侧振动带、陶瓷道钉路侧振动带以及热熔型路侧振动带,通过实践应用和现场测试,分析了这3种类型振动带对不同车型的警示效果,提出了振动带主要设计要素变化对警示效果的影响规律。结果表明,切削式振动带对小轿车主要靠噪音警示,振动警示次之,对重型货车的警示效果一般;陶瓷道钉振动带对小轿车而言振动警示主导,噪音警示次之,对重型货车主要依靠振动警示;热熔型振动带对小轿车主要依靠噪音警示,振动警示一般,而对重型货车的警示效果均较弱,并给出了3种路侧振动带的建议尺寸。结合实践应用,对3种类型振动带的施工工艺、施工要点、施工成本以及适用场合给出了建议。

基于散射单元的声子晶体振动带隙研究

硬质芯体及其包覆层构成的复合结构称为散射单元 ,散射单元按照特定的排列方式可以构成声子晶体。文章采用有限元方法分别计算了立方散射单元构成的一维声子晶体及简单立方结构三维声子晶体的振动特性 ,结果表明 ,两种声子晶体的振动带隙有较好的一致性 ,因此 ,对三维声子晶体振动带隙的研究可以简化为对一维声子晶体振动带隙的研究。叠加层数、芯体材料对一维声子晶体振动带隙的影响在文中进行了讨论。最后 ,声子晶体的振动特性测试结果验证了文中的结论。

一维声子晶体振动带隙的带边模式研究

从一维声子晶体的波动方程出发,选用保持晶格对称性的原胞对声子晶体的能带结构进行解析分析。结果表明一维声子晶体带隙边缘的振动模式与其单个对称性原胞的固有振动模式完全一致,从而对一维声子晶体带隙特性的分析可以简化为对其单个对称性原胞固有模式的分析。研究表明,一维声子晶体中的振动模式是其各对称性原胞固有振动模式相互作用的耦合模式,在带隙边缘由于布拉格散射出现解耦效应,振动模式为解耦的驻波模式,从而与单个对称性原胞的固有振动模式一致。以有机玻璃及铝构成的声子晶体细直梁为例,采用振动试验对其振动传输特性进行测试,试验结果同理论分析结果基本吻合。这为声子晶体复杂梁杆结构的带隙特性研究及减振降噪设计提供了新的、简化的思路。

多排狭缝气体射流冲击诱发带钢振动的研究

带钢在连续退火线冷却过程中会产生振动。基于相似分析,以原型比例模化试验研究了多排狭缝气体冲击射流诱发的带钢振动现象。采用激光测距仪测量振动,频谱分析表明振动能量主要分布在0~8Hz的低频范围内,还讨论了稳定辊间距、气体射流速度、带钢厚度、带钢张力等对带钢振幅的均方根值的影响。实验数据整理成无量纲振幅W与修正柯西数CY的准则关系式,测量值与回归结果偏差在15%的范围内。

振动减速带对行车安全的影响及控速效果分析

为降低重型车辆在山区高速公路长大下坡路段的事故率,通过在此类路段设置新型的沥青混凝土减速带,利用振动知觉对驾驶员施加减速压力,提高行车的安全性。采用轮荷冲击系数、动载荷系数和振动加速度均方根(RMS)等3项指标对该型减速带的安全性和控速效果进行评价,并利用车辆动力学仿真试验与实车试验相结合的方式,对沥青混凝土减速带的几何外形、尺寸等进行优化设计。依托云南省罗富高速公路长大下坡路段开展应用,通过多点断面采集车速数据分析振动减速带的控速效果。结果表明:经过振动减速带前后,超过路段限速行驶的重型车辆比例从98.2%降为30.4%,且交通事故率和人员伤亡率均明显下降;优化设计后的振动减速带既能满足控速要求,也不损伤车辆、乘员及货物等。

周期弹簧振子结构振动带隙理论与实验研究

无限周期弹簧振子结构具有和声子晶体类似的振动 (弹性波 )带隙特性 ,即带隙频率范围内的振动 (弹性波 )无法在该结构中进行传播。本文首先计算了无限周期弹簧振子结构振动 (弹性波 )带隙 ,进而采用数值方法对有限周期弹簧振子结构的振动传输特性进行了仿真计算 ,最后对双质量周期振子结构进行了试验验证。理论计算结果、仿真结果和试验测试结果相互吻合 。

基于驾驶员错视觉的振动减速带优化设计

振动减速带是公路上常用的一种强制减速设施,对控制车辆车速,提升行车安全有重要作用.为了合理设置振动减速带,文中根据车辆行驶速度,以车辆竖向振动加速度为评价指标,对减速带外形进行优选;并利用错视觉原理对减速带的尺寸和色彩进行了新的设计.后期利用3DStu-dio Max软件制作视频,引入SD法(semantic differential method)对方案进行评价,结果表明振动减速带采用抛物线圆弧相切形状比圆弧形的竖向振动更小,行车舒适性更高;同时采用错视觉安全色,具有色彩鲜明、立体感强等特点,视觉减速效果显著优于普通减速带.

混合压电分流电路作用下声子晶体杆振动带隙结构分析

对于电阻电感(RL)及负阻抗变换器(NIC)混合压电分流电路分别采用紧密及间隔排列方式进行带隙结构计算,并且针对分流电路中电阻、电感及电容对于局域共振带隙的影响进行研究。采用传递矩阵法建立了压电分流电路作用下声子晶体杆带隙分析的理论模型,并运用MATLAB语言对带隙结构进行编程仿真计算。通过电阻、电感、电容参数的匹配及电路不同排列方式的对比,最终得到了在混合间隔压电分流电路作用下宽度为13 kHz的带隙,并对振动控制系统稳定性进行了分析。研究结果表明:采用混合压电分流电路会对杆件带隙结果产生影响,且采用压电片间隔排列的方式会使带隙宽度明显扩大。