尾翼气动弹性抖振模型设计与抖振试验研究

针对尾翼非升力型抖振问题,提出尾翼非升力型抖振试验气动弹性模型设计的经验性原则和一种实用的非升力型抖振特性指标。设计制作了某机尾翼气动弹性抖振模型,进行了不同俯仰角和偏航角下的风洞试验。风洞试验结果表明随着机身俯仰角的增加尾翼振动响应没有突变现象发生,偏航角的改变对尾翼振动响应变化趋势影响不大。

考虑钢丝绳抖振情况下的塔式吊车消摆控制方法

塔式吊车系统负载摆角的抑制对于其安全运行至关重要,现有的消摆控制方法在抑制摆角方面取得了不错的效果,但这些控制方法均未考虑钢丝绳连同负载发生抖振的情况,存在安全隐患。针对此问题,提出一种考虑钢丝绳抖振情况下的塔式吊车系统摆角抑制方法。具体而言,首先建立塔式吊车水平运动时的非线性抖振机理模型,计算出系统发生抖振后传导到电机主轴上的非线性抖振力矩,并将该抖振力矩等值反向作为补偿力矩。其次,利用陷波器滤除补偿力矩外的其他干扰,再将补偿力矩与一种滑模消摆控制律计算出的控制力矩相叠加,控制驱动电机力矩输出。最后,仿真和实验结果表明提出的消摆方法对于摆角的抑制具有更好的控制效果。

船舶焊接末端受电抖振及其电频细化

针对船舶焊接领域中钢板焊接不可避免地会产生焊接残余应力的问题,通过分析焊接机器人焊枪末端受到的电抖振及其扰动等影响揭示其响应规律。通过搭建焊接模型阐明焊接过程动力学特性,研究不同特性电弧力对焊枪运动稳定性的影响,探索末端焊枪作业稳定性与焊接区电弧力和电源频率等参量之间的响应关系,并对多组不同驱动电频下的焊接运动进行动力学仿真,得到电频变化与电弧力的对应规律。研究结果表明:焊接电源频率的有效细化有利于保证末端焊枪焊接运动过程的平稳性;最优焊接电源频率在10Hz邻域时焊枪末端动态振动最小;通过控制电源频率大小能明显抑制焊枪振动,在一定程度上减小残余应力,有利于提高船舶焊接表面的质量。

Non-linear 2-DOF model and centre manifold theory to study limit cycle oscillations caused by drum-brake judder

This paper presents the research on the laws of systematic-parameter dependent variation in the vibration amplitude of drum-brake limit cycle oscillations (LCO). We established a two-degree non-linear dynamic model to describe the low-frequency vibration of the drum brake, applied the centre manifold theory to simplify the system, and obtained the LCO amplitude by calculating the normal form of the simplified system at the Hopf bifurcation point. It is indicated that when the friction coefficient is smaller than the friction coefficient at the bifurcation point, the amplitude decreases; whereas with a friction coefficient larger than the friction coefficient of bifurcation point, LCO occurs. The results suggest that it is applicable to suppress the LCO amplitude by changing systematic parameters, and thus improve the safety and ride comfort when applying brake. These findings can be applied to guiding the design of drum brakes.