等截面铁摩辛柯梁-抗转阻尼器系统的复模态特性

针对等截面铁摩辛柯梁-抗转阻尼器系统的自由振动,在复数域采用NAM法,推导了多种边界条件下带有任意个抗转阻尼器的无量纲精确解及系统特征方程。采用构造实函数的方法获得该复特征方程的复数域解。数值实例分析中与有限元结果进行了比较,验证了所提出的方法。该系统为非比例阻尼系统,研究结果表明存在系统最大阻尼比和最优阻尼系数。针对带有单个阻尼器的振动系统,研究给出了系统最大阻尼比、最优阻尼系数与阻尼器的最优安装位置。最后将均连接阻尼器的铁摩辛柯梁和欧拉-伯努利梁的结果进行了比较,表明前者获得的第一阶模态最大阻尼比略小于后者。

基于MATLAB的悬架系统阻尼匹配研究

以某轻型载货汽车前悬架系统为例,利用MATLAB对其2自由度振动模型实际工况下的平顺性和安全性进行仿真分析,研究悬架系统阻尼比对车身垂直加速度、悬架弹簧动挠度及车轮相对动载的影响,提出兼顾平顺性与安全性的悬架系统最佳阻尼比的优化设计方法,在保证车身固有频率不变的前提下,通过改变减振器阻尼系数来实现取值。通过优化前后的结果对比分析,在给定路况下,所设计的最佳阻尼比可以在满足汽车行驶安全性要求的前提下,使汽车的行驶平顺性得到一定改善。

大跨度斜拉桥纵向塔梁阻尼器阻尼性能识别

为科学地监测和预测实际运营中大型阻尼器的性能演化,将斜拉桥主梁在自然环境中的纵向振动等效为单自由度体系随机激励下响应问题,推导出白噪声激励下响应功率谱.通过在桥上和阻尼器上安装低频加速度传感器,在3 a时间内3次对实桥纵向振动的重复试验,并采用离散小波变换方法提取主梁纵向低频振动成分,按最小二乘法原理与白噪声激励下的响应功率谱公式拟合,近似得出纵向振动的系统阻尼比参数.试验结果表明:斜拉桥体系简化后,能够准确识别纵向振动的系统阻尼比;相比传统滤波方法,离散小波对信号分解重构后能够更加准确地保留低频成分;系统阻尼比衰减表明苏通大桥的塔梁阻尼器性能在缓慢退化.定期运用该方法对大型的塔梁阻尼器进行现场试验,能够在不中断交通的情况下更好地指导阻尼器的养护管理,保障大跨度斜拉桥的正常运营.

拖拉机电液悬挂系统动压反馈校正方法研究

针对拖拉机在运输重型悬挂设备时,压力冲击剧烈、拖拉机会产生较大的俯仰运动等问题,提出了在位置控制系统中加入动压反馈校正环节,增加系统阻尼比,来抑制系统压力波动。该动压反馈校正环节利用压力传感器输出信号,经过控制器微分校正后给系统输入,能够在不影响系统动态刚度的前提下,增加系统阻尼比。首先,通过建立拖拉机电液悬挂的运动学模型,分析研究了各杆件间的转角传动比,并建立了拖拉机悬挂系统的动力学模型,利用Matlab编写程序求解液压缸的负载力,建立了液压系统模型,分析了加入动压反馈校正环节后的液压系统阻尼比变化情况,给出了动压反馈参数的确认方法。其次,应用Matlab/Simulink对所建立的模型进行仿真分析,仿真结果表明:在液压系统提升过程中压力变化较大,最大压力达到5.8 MPa,校正后的电液悬挂系统压力波动较小,最大压力仅4.0 MPa,在液压系统受到干扰力冲击时,原液压系统压力波动范围为2.7 MPa,而采用动压反馈校正后的位置控制压力波动范围为1.1 MPa,验证了该校正方法能够有效地提高系统阻尼比,抑制压力波动。最后,搭建试验平台进行试验验证,试验结果表明:拖拉机电液悬挂提升过程中未校正系统的提升最大压力为4.6 MPa,且压力振荡下降,而校正后的系统最大压力仅3.8 MPa,压力较为平缓。冲击干扰试验中原系统的最大压力达到6.5 MPa,压力波动范围为6.0 MPa,而校正后的系统最大压力仅为4.6 MPa,压力波动范围为4.2 MPa,相对于原系统锁止工况,压力波动范围降低了30%。本文提出的拖拉机电液悬挂动压反馈校正方法,可以很好地抑制拖拉机电液悬挂液压缸压力波动,从而达到保护农机具,降低俯仰运动,提高驾驶员舒适性的目的。

斜支承系统关键件的跌落破损评价

建立考虑关键件的斜支承系统模型,基于系统跌落冲击动力学方程,利用4阶Runge-Kutta法,以系统参数、跌落冲击初始速度、支承角或频率比或系统阻尼比作为三个基本参量,获得关键件跌落破损边界,探讨支承角、频率比、系统阻尼比等对关键件跌落破损边界的影响规律。评价结果显示:较小的支承角或较大的频率比有利于扩大系统关键件的未损坏区;系统阻尼比存在最优值,恰当地选择阻尼比可改善斜支承系统的抗跌落冲击性;为使斜支承系统获得理想的减振和抗跌落冲击性能,需综合考虑内装物主体等效刚度系数、弹簧原长等参数。

新疆与西北联网750kV交流联络线功率波动峰值计算分析研究

2010年,新疆电网通过750 kV哈密—安西(哈敦)双回线与西北主网联网运行。为保障联网后电网的安全运行,分析了哈敦联络线在各种方式下的功率波动情况。联网后的电网通过等值和简化,在扰动后的特定时间段内,联络线功率波动曲线为二阶系统阶跃响应曲线;功率波动峰值大小,取决于功率缺额的数值、两大区交流电网的惯性常数比和区域振荡模式的阻尼比。最后,对新疆送西北1000 MW、新疆受西北500 MW 2种极限方式下的功率波动幅值进行了估算,并通过哈敦线的PMU实测数据、以及中国电科院PSASP程序仿真结果验证了等值、估算的正确性和有效性;同时,该结果表明,在目前的方式下,对设定的扰动仍留有较大的功角稳定裕度。该研究方法有助于掌握两大区互联系统联络线功率波动的动态特性,并提供了扰动校验的简便方法,有利于运行方式的安排和控制措施的制定。

发电机励磁低励限制与PSS协调控制研究

电网系统故障时发电机励磁系统辅助控制环节之间的协调配合对励磁系统调节会产生一定影响。结合励磁系统主环及低励限制、PSS环节模型,通过仿真系统阶跃扰动等方法分析了励磁低励限制和PSS控制之间的协调工作特性,为优化励磁系统限制环节模型参数提供参考。

捆绑火箭POGO振动动力学模型的研究

确定了捆绑火箭POGO振动动力学模型中蓄压器的最佳安装位置,简化了液体捆绑火箭动力学模型。基于AMESim软件搭建捆绑火箭动力学仿真模型,分析了蓄压器的安装位置对捆绑火箭POGO振动系统的系统阻尼比的影响,以及贮箱、直管、泵和推力室产生的作用力对系统阻尼比的影响。结果表明:蓄压器安装在芯级氧路和助推氧路的系统阻尼比提升最大,POGO振动的抑制效果最好;推力室产生的作用力对系统阻尼比的影响占主导地位,故仅需考虑推力室产生的作用力,以简化捆绑火箭POGO振动动力学模型。该研究可应用于POGO振动的仿真过程。

考虑多参数变化的POGO振动稳定性分析

针对多参数变化对POGO振动稳定性的影响分析不足,搭建了捆绑火箭结构系统与推进系统耦合的POGO振动模型。筛选出助推器氧路的泵阻力系数、泵惯性系数、蓄压器压力、蓄压器能量值(PV值)等对POGO振动影响较大的参数,运用正交试验法,分析这些参数共同变化对POGO振动稳定性的影响。发现提高助推器氧路泵的阻力系数、蓄压器PV值,减小助推器氧路的泵的惯性系数、蓄压器压力可以提高POGO振动的稳定性,由极差分析得到各结构参数对POGO振动稳定性影响的主次顺序,同时得到提高POGO振动系统稳定性的最优方案,系统稳定性概率为99.7%,提高了7.3%。

低频振荡类型多判据综合辨别实用化方法

低频振荡威胁电力系统安全稳定运行。根据机理不同,低频振荡可分为负阻尼或弱阻尼自由振荡和强迫振荡2类。针对这2种振荡的处理措施不同。因此,振荡类型辨别对于振荡的在线分析和防御决策具有重要意义。现有振荡类型辨别方法仅使用单一判据,辨别可靠性较差,难以适应实际系统中复杂的情况。提出了低频振荡类型多判据综合辨别实用化方法,综合稳态波形高次振荡频率分量含量、起振波形特征量和系统固有阻尼比等信息,克服既有方法实用性不足的缺陷,实现低频振荡类型的可靠辨别。通过实际振荡记录和仿真验证了所提方法对复杂波形的有效性和必要性,结果表明所提方法能够准确辨别振荡类型,具有较高的工程实用价值。