基于多轴道路模拟激励谱的摩托车车架虚拟试验方法

摩托车车架的疲劳可靠性是摩托车整车最重要的性能之一,为了对摩托车车架的疲劳可靠性进行准确高效的分析和评价,提出了基于时频域误差加权和力-位移混合控制的摩托车车架多轴道路模拟试验方法,结合采集的实际行驶道路载荷谱和开发的车架多轴道路模拟试验台,采用时域和频域误差加权系数均为0.5的力-位移混合控制多轴道路模拟试验使摩托车车架实际行驶道路载荷谱模拟迭代精度达到93%,并提取了多轴道路模拟激励谱。基于摩托车车架多轴道路模拟试验系统,利用HYPERWORKS有限元分析软件和MSC.ADAMS多体动力学仿真软件,建立了摩托车车架刚柔耦合多轴道路模拟虚拟试验平台,以多轴道路模拟激励谱为输入进行了仿真分析,并采用多轴道路模拟试验进行了结果验证,从而建立了基于多轴道路模拟激励谱的摩托车车架虚拟试验方法。结果表明,仿真结果和试验结果在时频域中趋势和幅值都吻合很好,时域曲线几乎重合,只是频域曲线在13 Hz和24 Hz附近幅值略有差异,但频域曲线均方根值误差均在10%之内,基于多轴道路模拟激励谱的摩托车车架虚拟试验方法能够对摩托车车架疲劳可靠性进行高效准确的考核。

车辆激励谱的时频转换复现技术

铁路车辆运行过程中的振动主要是因为轨道不平顺引起的强迫振动，在对车辆系统或车辆－线路（桥梁）耦合系统进行动力学分析和滚动振动台试验时，如何在时域和频域内描述车辆系统激励谱的特性，并在保持谱的频率、相位和幅值特征不丢失的情况下进行时域和频域间的转换具有非常重要的意义。本文参照现代控制理论中的远程参数控制技术，构造了车辆激励谱的保真时频转换算法，很好地解决了转换过程中谱特性丢失的问题，为系统特性试验及动力学仿真计算提供了重要手段和支持。

悬架动态K&C试验典型激励谱的编制研究

传统的准静态K&C特性试验加载频率较低,不能全面有效地反映出由减振器阻尼及衬套黏弹性等引起的悬架系统力学特性的滞后效应,而悬架动态K&C特性试验能够弥补准静态特性试验的不足。动态K&C试验的开发涉及到激励谱和性能评价两方面的研究内容,以某A级轿车为研究载体,通过某试车场道路载荷谱采集试验及仿真分析,经过台架试验迭代,设计了悬架动态K&C特性试验的典型激励谱,并通过台架试验与虚拟试验验证了其有效性。研究表明,应用所设计的典型激励谱进行试验,可以有效地反映出悬架的动态特性,为车轮定位参数的研究以及K&C试验技术的开发提供一定的支持。

随机振动数字仿真中激励谱的实现

文章讨论了采用ARMA模型实现随机激励谱的问题,分析了模型阶数对ARMA谱的影响。论文表明,对给定的目标谱,存在一最低阶的ARMA模型。当阶数高于最低阶数时,阶数变化的影响很小。

弹性薄板结构的等效激励谱反演问题研究

在声纳基阵腔内机械自噪声预报问题的研究中,确定平台区激励一直是个难题,考虑振源设备激励向声纳部位传播过程的复杂性,通过测量平台区振动响应对其外部激励情况进行估算是最具可行性的一种方法。本文根据弹性薄板结构的振动模态理论和简支边矩形薄板的Navier解法,详细探讨了在外部激励的分布状态未知或难以确定的情况下,基于响应相似原则进行等效激励虚拟假设,利用实测板壳结构振动响应和模态参数对等效激励进行反演计算的一般原理方法,分别用解析法和有限元法对等效激励估计实验方案中影响结果可靠性的主要因素进行了分析论证。结果表明,等效激励法是一种适用于激励作用位置缺失情况下,可靠的便于工程应用的环境激励反演评估方法。

复杂系统等效激励谱反演方法研究

复杂耦合系统受制于结构空间约束通常难以拾取受激部位振动响应,直接采信靠近振源布置的测点难以表征实际受激情况,以此作为振动噪声预报的输入条件需要解决等效激励谱反演的问题。为解决复杂耦合系统的统计能量分析预报难题,提出一种等效激励谱反演法,利用偏相干分析改进子系统的划分法,获得结构振动能量传递导纳参数,构建等效激励谱反演的目标函数;进一步,利用遗传算法快速收敛的特性,建立了等效激励谱目标函数寻优计算模型,实现了对等效激励谱有效反演。以双层圆柱壳结构为例验证了所提出的等效激励谱反演法的有效性和工程适用性。研究表明所提的方法可为激励谱反演提供新的技术手段。

低速率声码器激励谱参数的估值算法

在声码器算法中,对激励信号的描述直接影响了重建语音的质量。在600bps及以下速率的一些声码器中,因为没有足够的编码比特,往往对激励谱幅度参数不进行编码传输,而直接用全1表示。为了改善重建语音的质量,本文根据激励谱幅度参数与其他参数间的相关性,提出了2种码本映射的算法,在接收端利用其它参数对激励谱幅度参数进行估值,以减少采用全1激励谱幅度参数的误差。将其应用在正弦激励线性预测(SELP)600bps声码器中进行测试,2种算法分别能减小激励谱幅度参数的失真23%和26%,使合成语音的MOS分提高1%和1.1%。

两种轨道谱激励下某宽轨货运机车动力学研究

以某宽轨货运机车为研究对象建立动力学分析模型,采用美国AAR5级谱和AAR6级谱作为轨道随机激励,研究了其相关动力学性能。通过在直线轨道上施加两种不同轨道谱激励仿真计算出不同的非线性临界速度并加以对比分析;采用Sperling指标评价该机车的平稳性;采用轮重减载率、脱轨系数和轮轨横向力来评价该机车的曲线通过能力。结果表明:两种轨道谱激励下该机车仿真非线性临界速度均远大于实际最高限速,具有良好的运行稳定性;其垂向和横向平稳性指标均满足相关标准,机车具有良好的运行平稳性;三个曲线通过性能指标说明该机车具有良好的运行安全性。

基于道路模拟激励谱的AMT执行机构虚拟振动试验方法研究

AMT执行机构的振动疲劳可靠性是AMT最重要的性能之一,为对AMT执行机构的振动疲劳可靠性进行准确高效的分析和评价,在东风汽车试验场采集了AMT及其执行机构实际道路行驶载荷谱,结合开发的AMT执行机构多轴道路模拟试验台,采用时域和频域误差加权系数均为0.5的远程参数方阵控制(RPC)载荷谱模拟迭代方法在室内准确高效地再现了AMT执行机构实际行驶载荷谱,从而提取了道路模拟激励谱。基于开发的AMT执行机构多轴道路模拟试验台,利用HYPERWORKS有限元分析软件和ADAMS多体动力学仿真软件,建立了AMT执行机构刚柔耦合虚拟试验平台,以提取的道路模拟激励谱为输入进行了仿真分析,并结合实际采集行驶载荷谱和室内道路模拟试验结果进行了仿真结果验证,从而建立了基于道路模拟激励谱的AMT执行机构虚拟振动试验方法,为AMT执行机构振动疲劳可靠性考核和评估提供了一种行之有效的手段和方法。

路面谱激励下的运营桥梁结构的响应分析

基于运营桥梁结构中不同路谱激励样本的差异,分别计算了特定样本下,车速变化时桥梁结构、运营车辆的位移、速度、加速响应。采用标准路面等级的功率谱密度,运用余弦叠加方法,模拟了不同样本的各等级路面谱激励;采用直接积分的方法,计算了加入路面随机激励后的车桥振动的微分方程,分析了不同路面等级、不同车速下系统的响应。结果表明:随机相位角、功率谱密度等级分别影响路面谱激励的样本形状和幅值大小,不同随机样本具备相同统计特征;对于系统的响应曲线,路面平整度等级对幅值影响相对显著,车速变化对形状影响相对显著;根据算例中不同路面平整度等级的计算结果,给出了相应的工程建议。

车内综合烦躁度评价的时序平滑激励级谱CNN模型

激励级时频谱可用于建立车辆声品质卷积神经网络(CNN)评价模型。但是相对于时变声特征的波动性,车内声品质的瞬时主观评价曲线具有平滑特性,利用波动的声特征序列建立时变声品质评价模型,导致预测曲线呈现波动性,所以时序波动激励级谱的直接使用也会制约车内噪声整体综合烦躁度CNN评价模型的性能。本文中,首先利用Savitzky-Golay滤波器对激励级谱进行时域平滑处理;然后使用CNN构建车内噪声的综合烦躁度全局主观评价结果与时序平滑激励级谱之间的映射关系,建立基于时序平滑激励级谱的整体综合烦躁度CNN评价模型;最后采用留一法进行交叉检验,结果表明相比于激励级谱CNN模型,时序平滑激励级谱CNN模型对车内噪声整体综合烦躁度的评价性能更好,提高了预测精度(误差均值降低10.43%)、稳定性(误差方差降低44.26%)与一致性(Pearson相关系数提高4.13%),说明相比于激励级谱,时序平滑谱对车内综合烦躁度的解析能力更强。

某型货车实测路面激励响应谱峭度分析

以某型货车为研究对象,在某试验场进行了整车路面激励响应谱采集。详细介绍了测点布局,信号采集方法、仪器、设备以及测试流程;为提高数据采集的真实性和可靠性,对信号进行了异常点判别与剔除、趋势项消除、平稳性检测等处理,再统计分析获得其功率谱密度和峭度分布规律,表明公路运输环境下装备运输过程多为超高斯随机振动。论文可为非高斯信息分析和规律研究提供数据支撑,还可为室内道路模拟试验载荷谱强化、非高斯运输振动疲劳损伤加速模型及加速试验方法等提供借鉴和参考。

大跨度连续梁桥地震反应谱一致激励分析

近年来,地震多发给我国人民生命和财产带来严重威胁。桥梁结构是道路交通系统的重要结构,是交通运输系统的枢纽工程。桥梁结构的破坏,不仅会直接导致较大的经济损失,而且还会影响灾后重建和生产恢复等工作。本文以六库怒江大桥为研究背景,采用有限元软件MIDAS/CIVIL,建立三跨混凝土连续梁桥有限元模型,进行反应谱一致激励。经过分析得出:在进行大跨度连续梁桥梁的反应谱分析时,应考虑多维地震动输入。

基于逆虚拟激励法的车辆动载的识别

采用逆虚拟激励法进行车辆行驶随机动载的识别,使用确定性方法求解了车辆平稳行驶动载的识别问题.即已知车辆振动响应的自谱与互谱,在反求路面激励功率谱的基础上,求出车辆行驶动载.并通过计算机模拟识别动载.研究结果表明,根据前轮的响应模拟出的车辆随机动载能较好地反映车辆在不同速度,不同路面上的变化.逆虚拟激励法在求解车辆随机动载上,具有很好的求解精度,为车辆工程实践提出了新的思路和方法.

线性结构基于Kanai-Tajimi谱的随机地震动响应分析的新解法

针对当前分析Kanai-Tajimi谱地震动作用下结构分析比较繁杂的问题,提出了计算单自由度结构响应的简明解法。基于Kanai-Tajimi谱的滤波振动方程,将地面运动表示成白噪声激励,并与结构的运动方程组成非经典阻尼结构的地震动系统;运用复模态方法获得结构相对位移、相对速度基于白噪声激励的协方差的解析表达式;利用白噪声激励的谱矩与协方差的简明关系,获得单自由线性结构响应的谱矩简明解析表达式。基于首超破坏准则和Markov分布假定,获得结构的动力可靠度。通过算例,验证了该方法的正确性和简洁性。

低地板有轨电车平稳性影响要素分析

针对某低地板有轨电车在车辆设计阶段平稳性指标超标的问题,从车辆参数和轨道激励两个方面进行原因探析。通过对车辆关键参数的优化分析可知:降低二系刚度和阻尼能够适当地改善车辆的运行平稳性,但过小的刚度和阻尼在工程应用中难以实现。通过对美国五级谱和德国高干扰谱进行时频域特征分析可知:轨道谱短波高频振动能量较大是有轨电车平稳性超标的原因,建议定期对钢轨进行打磨,以此来控制轨道短波的振动能量。

大型桥梁抗震反应谱分析理论的发展及研究现状

反应谱分析方法是一种简便实用的地震力计算方法 ,大型桥梁的多点激励反应谱法从理论上和实用上已取得一定进展 ,非弹性反应谱分析方法要应用于工程实际尚需时日。

时间相关的行波反应谱

通过对地震行波效应的研究,推导了时间相关的行波反应谱,并对行波反应谱的应用前景进行了展望,指出行波反应谱比传统的做法更为合理、经济,值得推广应用。

复杂边界条件下功能梯度圆环板平稳随机振动响应特性分析

提出一种可用于分析复杂边界条件下功能梯度圆环板平稳随机振动响应特性的谱几何法‑虚拟激励法(spectro geometric method‑pseudo excitation method,SGM‑PEM)。采用沿圆环板边界均匀分布的边界约束弹簧来模拟复杂边界条件,通过虚拟激励法将平稳随机载荷转化为虚拟简谐载荷。在一阶剪切变形理论框架下,采用以简洁三角函数为内核的谱几何法来描述圆环板结构的位移容许函数。基于Rayleigh‑Ritz法推导了平稳随机激励作用下功能梯度圆环板的动力学分析模型。通过与有限元法结果对比分析,验证了文中构建的分析模型的有效性和准确性。分析了梯度指数、厚度参数、边界条件等因素对功能梯度圆环板平稳随机振动响应特性的影响规律。

软路面—车辆系统振动分析

该文建立了软路面——车辆系统的扭转振动、垂直振动和纵向振动耦合的动力学模型，并把路面不平度、发动机角速度和牵引负荷作为三个激励引入到传动系扭振的多分支系统中。推导出车辆振动的频响函数、振动响应的功率谱密度和振动响应均方根值的计算公式。