核心单筒式悬挂结构的振动刚度矩阵

核心单筒式悬挂结构的振动是一个非常复杂的问题,这里用一个简单而有效的方法推导了其振动刚度矩阵,为实际工程计算提供参考.

上盖开发车辆段的库门口振动研究

上盖开发的车辆段轨道减振设计依据环评咨询报告的要求采取减振措施,多以库内线和库外线为界进行划分,库门口通常不采取专项的减振设计。现有已运营线路的库门口多采用碎石道床加铺道口板的设计方案,多个上盖开发项目在建成后存在库门口建筑物的振动远大于库内其他构筑物的情况。选取某个车辆段分别在毛坯房阶段以及加面层与隔墙后阶段的振动值进行测试,数据表明:库门口的振动值大于库内区段,库末端振动值最小。鉴于此,以车辆段库门口设置不同刚度值时对建筑物的振动影响为对象进行仿真分析,通过减振效果、经济性、施工便利性多方面的比选,建议在上盖开发地段的库门口设计为整体道床并铺设减振扣件,刚度宜为15 kN/mm。

准零刚度振动系统反馈控制动态特性及试验研究

本文分析了准零刚度系统的力学特性,针对正负刚度弹簧刚度系数相等和均不相等两种不同的配置,得出了相应的刚度曲线。建立了准零刚度振动系统反馈控制模型,推导了该系统的幅频特性解析式,得到了两种不同配置的幅频特性曲线,观察到了幅频曲线上存在低频段和高频段两个共振区。研究了反馈增益对系统幅频特性的影响,随着反馈增益的增加,第二共振峰值逐渐减小直至消失,而第一共振峰值变化不明显。设计了低频激振下准零刚度振动系统反馈控制试验方案,研究了延时和干扰对反馈控制效果的影响,设计了延时测试试验和滤波环节。在此基础上对反馈激振力进行相位超前补偿和滤波处理,得到了不同反馈控制增益下的试验曲线。试验结果表明,具有相位超前补偿和滤波处理的反馈控制能够有效地抑制振动。

形状记忆合金变刚度结构振动控制仿真研究

为了实现Ti50Ni41Cu9形状记忆合金(SMA)用于复杂结构振动控制的动力学分析,掌握变刚度振动控制的机理和控制规律,基于Kelvin-Voigt粘弹性本构关系,建立了适用于动力学分析的SMA本构模型,并通过ABAQUS编写材料本构程序,形成有效的SMA结构动力学有限元仿真方法,实现了多参数影响下SMA结构的非线性稳态和瞬态动力学仿真计算。计算结果表明:SMA的宏观本构模型能够较好地反映材料动力学性能的变化特征,编制的UMAT子程序与试验数据吻合较好;变刚度控制可以有效降低定频激励引起的稳态响应,对于悬臂板结构响应降幅在40%以上;控制速率与响应的最终变化程度无关,但会引起系统非线性特征,从而影响控制过程需要的时间;采用对向变刚度控制可以降低跨越主频的瞬态振动响应,变温速率越快,系统的峰值响应越小,快速变温时会产生自发频带现象,其对主频能量有显著分散作用,可以一定程度上抑制最大响应峰值。

压膜阻尼对原子力显微镜振动特性的影响研究

原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)在轻敲模式下工作时,随着探针针尖与样品距离的逐渐减小,空气压膜阻尼的作用随之增大。为研究压膜阻尼对原子力显微镜振动系统的影响,分别使用无针尖探针和微球针尖探针进行扫频实验,并基于振动理论将该过程简化,得到了两种不同的振动模型的系统刚度。在考虑压膜阻尼作用影响后,将微球针尖振动系统模型进一步简化为一维振子模型,并对压膜阻尼的影响进行讨论。实验表明空气压膜阻尼模型对于探针样品在微尺度下的作用过程是准确合理的。该结果对原子力显微镜轻敲模式研究具有重要意义。

滚动轴承非线性轴承力及其对轴承系统振动特性的影响

滚动轴承在旋转机械中应用及其广泛,其振动特性对旋转机械的正常运行有很大影响。本文基于赫兹弹性接触理论和滚动轴承运动学,推导了滚动轴承在工作状态下产生的非线性轴承力,并在此基础上对滚动轴承系统的振动特性进行了分析。研究结果表明:滚动轴承的非线性轴承力会诱发变刚度振动。系统响应中存在多种周期(谐波、次谐波和超谐波)和非周期(拟周期和混沌)响应。通过频谱图、Po incaré图和分叉图,分析了滚动轴承系统在不同参数下的周期分叉特性。当非线性轴承力和不平衡力共同作用时,滚动轴承系统会产生组合振动,随着不平衡力的增大变刚度振动所对应频率的幅值逐渐降低。

一种改进型的汽车离合器从动盘减振弹簧结构的振动研究

通过对汽车离合器从动盘的减振弹簧进行一定的结构改进,使得减振弹簧的刚度由原来的单级刚度变成了三级刚度,并可使刚度随着路况及负荷的变化而发生变化;通过对汽车传动系当量系统的振动分析,改进型结构的可变刚度使得汽车传动系的固有频率发生变化,从而提高了汽车的平顺性和承载能力。

调谐质量阻振变刚度控制器设计及其效果研究

提出了一种新的变刚度半主动控制方法 ,输入随机波面特征信息 ,得到平台甲板加速度响应谱 ,经计算机处理后得到实时控制信号 ,达到控制装置对系统最优状态的跟踪。给出基于调谐质量阻尼器变刚度半主动振动控制的控制器设计方案 ,验证了以平台甲板加速度信号为输入时控制系统对平台振动的抑制效果 ,该控制方案可克服数据处理系统和作动器的延时带来的系统稳定性问题。计算结果表明 ,平台甲板加速度振动控制效果可达 2 0 %以上。

薄壁Timoshenko梁弯扭耦合振动的动态有限元法

通过直接求解单对称均匀薄壁Timoshenko梁单元弯扭耦合振动的运动微分方程,推导了其精确的动态刚度矩阵。在本文研究中考虑了弯扭耦合、翘曲刚度、转动惯量和剪切变形的影响。针对某弯扭耦合的薄壁梁算例,应用本文推导的动态刚度矩阵,采用自动Muller法和结合频率扫描法的二分法求解频率特征方程,计算了该薄壁梁的固有特性,并讨论了翘曲刚度、剪切变形和转动惯量对该弯扭耦合薄壁梁的固有频率和模态形状的影响。数值结果验证了本文方法的精确性和有效性,并指出随着模态阶次的增加,剪切变形、转动惯量和翘曲刚度对薄壁梁的固有特性的影响更加显著。

任意圈层径向非均质土中桩的纵向振动特性

研究三维轴对称条件下径向非均质土中桩的纵向振动.首先将桩周土体沿径向分为任意圈层来考虑土体的径向非均质性,每个圈层土体均质;然后结合边界条件和相邻圈层土体之间接触面上位移和应力连续条件,对任意圈层土体动力平衡方程由外而内逐层求解,进而利用桩-土完全耦合条件求解桩动力平衡方程,得到桩顶的频域响应解析解和时域响应半解析解;最后通过对土体主要控制参数的研究,得出了土体径向非均匀性对桩-土动力响应的影响.

一种新型微振动控制装置的试验研究

利用[O 2/Al/9O 2]铺层的混杂双稳定层合板与线性弹簧并联,设计了一种具有高静态刚度低动态刚度的新型微振动隔振装置。通过试验研究发现相比线性隔振系统,设计的新型隔振装置可以有效降低隔振系统的固有频率,拓宽系统的隔振频带,且在隔振频带内隔振效果优于线性隔振系统。

汽车安全气囊ECU共振分析

安全气囊ECU的主要功能是用于检测碰撞加速度信号,控制安全气囊的起爆时间。为保证ECU安装位置的共振性能,防止由于共振而产生误起爆,在整车开发过程中要求安全气囊ECU安装支架必须满足一定的动刚度设计要求。文中利用Altair/HyperMesh软件进行有限元建模,通过RADIOSS求解器对某车型ECU安装支架进行动刚度分析计算,并结合试验结果进行验证使其达到设计要求。

长螺旋成孔管内泵压混凝土后插钢筋笼成桩施工技术及应用实例

本文介绍了长螺旋成孔管内泵压混凝土后插钢筋笼成桩施工新技术及在工程中的应用,介绍了该项新技术的发展形势及改进后的优点。通过工程实例证明该新技术既能克服复杂地层成孔成桩的难题,又是一种优质、高效、经济、环保、便于安全文明施工的大有发展前途的成桩方法。

天线副反射器支撑结构设计

本文通过对雷达天线副反向器不同支撑结构设计，分析其强度及对天线刚度（振动频率）的影响。

滚动轴承-转子系统动力学特性分析

在滚动轴承动力学和转子动力学基础上,建立滚动轴承-转子系统非线性动力学分析模型,采用New-mark-β积分法和Newton-Raphson迭代法对轴承-转子系统非线性动力学微分方程进行求解,对轴承结构参数和工况参数与轴承-转子系统动力学特性关系进行分析,分析结果表明:系统中转子的转动频率始终存在,支承轴承的变刚度频率随着轴承结构参数和系统工况参数的不同而出现或消失;支承轴承内、外沟曲率半径系数的变化不改变系统中已存在的振动频率成分;系统的非线性特性随轴承钢球个数、预紧力的增加而减弱,随径向载荷的增大而增强;存在一个最佳转速区间,在此区间内,系统的非线性特性较弱。

SMA智能梁结构振动控制试验研究

形状记忆合金(SMA)材料凭借其弹性模量大幅度温变特性被成功应用于智能梁结构变刚度振动控制。根据变刚度控制原理,制定合理的控制策略,成功降低了系统的稳态和瞬态振动响应。试验发现:所采用的Ti50Ni41Cu9三元记忆合金具有较高的热响应速率,在温度控制下相变前后弹性模量能够发生4倍以上变化;将记忆合金板安装于组合梁根部,能够显著调节结构的前3阶固有频率;通过对记忆合金进行变温操作,有效降低了系统共振状态的响应,并研究了变刚度速率对系统非线性特征和控制效果的影响;通过制定温度加载策略,成功实现了宽频段变频激励下智能梁瞬态振动响应的控制。研究结果表明,对记忆合金进行温度控制可以有效改变结构的固有频率并影响振动特性,跨越共振区时进行变刚度操作所导致的非线性特征能够有效分散主频振动能量,较快的刚度变化速率有助于振动响应的进一步降低。