汽车悬架总成多轴正弦波加载方法研究

为了提升整车的安全性,通常需要对悬架总成做耐久性验证。悬架总成耐久试验主要有单轴、多轴正弦波、多轴道路模拟3种。针对多轴正弦波加载,首先介绍了悬架总成耐久试验和台架搭建相关内容,详细分析了多轴正弦波加载工况,并指出垂向工况中由于弹性元件导致的直接加载难以实现的问题;然后基于rpc迭代理论,提出了一种悬架总成台架试验迭代方法,并以作动缸位移作为驱动信号,加载力作为目标信号;通过迭代得到试验的作动缸位移驱动信号,最后通过试验对该方法进行了验证。

GIS局部放电检测用小型化平面螺旋天线研究

随着变电站中气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的广泛应用,局部放电检测逐渐成为发现故障隐患的重要手段。基于超高频(UHF)局部放电的检测原理,设计了一种工作于UHF频段的小型化天线。该天线基于传统阿基米德平面螺旋天线,利用一种振幅随着幅角线性增加的新型正弦波加载方式对天线进行进一步的小型化处理。通过HFSS软件进行仿真和试验验证,结果表明该天线在端口性能、方向性能以及增益等方面均满足局部放电检测的要求;同时天线尺寸较小,使用时易于安装,后续在GIS设备局部放电现场检测中有较大应用前景。

饱和岩石的各向异性及非线性黏弹性响应

在MTS伺服压机上对不同饱和状态的砂岩、大理岩标本进行了垂直层理和平行层理两个方向的正弦波加载试验 ,研究了饱和岩石的各向异性及非线性黏弹性行为 .在最大载荷低于岩石的屈服点时 ,获得的衰减、杨氏模量、泊松比、波速都表现出显著的各向异性 ,同时它们还具有较明显的应变振幅效应和频率效应 .随着应变振幅的增大 ,衰减近似呈线性增长 ,杨氏模量和泊松比近似呈线性下降 .在 0 .0 0 5— 4Hz频段内除衰减不明显依赖频率以外 ,杨氏模量、泊松比、波速对频率的依赖性都较强 ;当频段扩大到 1 5Hz时 ,这 4个参数都表现出较强的频率效应 .饱和岩石的衰减、杨氏模量、泊松比、波速均随饱和液体的黏滞系数增大而增大 .

饱和砂岩的黏弹行为的实验研究

通过Metravib热机械分析仪,用正弦波进行加载,实验时固定静载为100N,正弦波动载荷恒为60 N,将总载荷控制在屈服点以下;在温度为—50～125℃,升温速率为1℃/min,频率为5～1000 Hz的条件下,对泵油饱和长石砂岩、彭山砂岩样品进行单轴循环加载实验,求取泵油饱和长石砂岩和彭山砂岩的衰减、耗散角、模量、波速与温度和频率的关系.以此研究了饱和多孔岩石在弹性范围内的衰减、耗散角、杨氏模量和弹性波波速随温度和频率的变化规律.取得了随频率或温度增高饱和多孔岩石的衰减峰和耗散角峰的峰位向高温或高频方向移动的热激活弛豫规律.以低频共振衰减解释了随频率增高衰减强度增大;用阻尼衰减和以岩石天然孔隙裂缝随疲劳载荷时间的增长,裂缝纵横比增加,解释了随频率增高,衰减峰的峰位向高频方向移动和衰减峰的强度降低的另一实验结果.这些实验结果与低频共振的驻波实验取得了同样的热激活弛豫规律,说明热激活弛豫机制在饱和多孔岩石中具有一定的普适性.本文还获得了杨氏模量和弹性波波速随温度升高而下降,随频率增高而增大,具有频散效应,随温度升高频散效应有减弱的趋势.该研究结果对理论模型研究具有指导意义,对地震资料的解释具有实用意义.

岩石时频效应的实验研究

对饱和泵油南京砂岩和饱水大理岩在MTS上进行了单轴压缩实验和正弦波加载实验,求得两种饱和岩石的单轴抗压强度和屈服强度,并获得随正弦波频率的提高,饱和泵油南京砂岩的杨氏模量、纵横波速度增大,具有较明显的频散效应。饱和岩石中的微细观缺陷在正弦波加载中引起滞后,导致瞬时杨氏模量与应力成不对称"X"形,获得随正弦波频率增高,"X"交点在模量轴上的位置增高,杨氏模量增大,模量的频散增强。本文揭示了岩石的非线性时频响应的一些物理机理,对于岩石介质中的非线性波动研究以及地震、工程等理论研究和应用都具有重要意义。

局部放电检测用小型化宽带平面螺旋天线研究

针对局部放电超高频信号现场检测的需求,解决用于局部放电检测的传统阿基米德螺旋天线尺寸较大的问题,采用振幅随幅角线性增加的新型正弦波加载方式,设计了一种小型化阿基米德宽带平面螺旋天线。分析了阿基米德平面螺旋天线的辐射原理,确定了小型化天线的结构参数,通过仿真和测量研究了天线的端口参数和辐射性能。结果表明天线具有超宽带特性,在700~3000 MHz频段内的回波损耗小于-10 dB,在500~3000 MHz频带内的最大增益不小于5 dB,满足局部放电检测天线指标要求。在实验室模拟局部放电试验并将小型化天线的检测性能同另外两款较大增益天线进行了对比测试,结果表明,设计的天线具有良好的检测性能,同时自身尺寸较小的优势更适合用于结构较为复杂的电气设备的局部放电现场检测。