Maxwell分数阶黏弹性缓冲系统代理模型可视化研究

工程车辆由于工况的特殊性,在作业时会产生剧烈的振动和噪声,黏弹性缓冲材料因具有高效的减振缓冲能力被广泛应用于车辆的减振控制中。以Maxwell分数阶黏弹性振子作为研究对象,运用分数代数及本构理论,构建基于Maxwell分数阶的黏弹性缓冲系统模型,并依据分数阶黏弹性模型间的参数关系,基于Kriging模型对复杂的分数阶模型进行代理。同时将分数阶代理模型与Matlab GUI技术相融合,搭建分数阶Maxwell代理模型的可视化平台,获得Kriging代理模型结果及误差的可视化效果。结果表明:通过Kriging模型进行代理后均方根误差为0.1996,决定系数为0.9672,具有较好的拟合性能,可有效解决求解复杂分数阶黏弹性模型的难题,为工程应用提供便利。

负泊松比高坠防护缓冲系统研究与性能分析

针对高层建筑火灾救援问题,提出一种基于负泊松比缓冲网的高坠缓冲防护系统。首先,设计了六角网眼结构的大变形柔性缓冲网及其配适的多级缓冲机构,基于有限元方法建立了缓冲网与人体接触冲击过程动力学解析模型;其次,建立了缓冲系统有限元模型,进行冲击动力学仿真分析,验证缓冲系统对坠落人员防护的有效性;最后,利用相似性原理设计了1/8缩比模型试验,以验证系统的实用效果。结果表明:试验采集人体所受过载数值与仿真较吻合,验证了缓冲系统的有效性和有限元模型的准确性。缓冲系统可有效保障30 m高度以下跌落人员的生命安全,缓冲过程中人体最大过载不超过5.5g,对保障高空作业人员安全和高空救援行动成功具有实际意义。

某型车辆液压换挡缓冲系统故障仿真分析

液压换挡缓冲系统是车辆减小换挡冲击、提高换挡品质的核心系统。车辆出现换挡失灵、换挡冲击、系统局部发热严重等故障都与液压换挡缓冲系统内部的异常状态紧密相关。对液压换挡缓冲系统进行理论分析的基础上,采用AMESim仿真软件对该系统进行建模,使用仿真结果与数学模型计算数据、试验台数据曲线对比,验证仿真模型的可行性。通过注入节流孔堵塞、阀芯卡滞、弹簧疲劳老化等典型故障要素对该系统展开故障仿真分析。得到换挡缓冲系统前端堵塞、缓冲阀阀芯位移量、保压阀弹簧刚度对缓冲油压特性的量化影响结果,并结合换挡油压曲线对具体故障现象展开分析。

两种缓冲系统对鱼类乳酸脱氢酶(LDH)同工酶分离效果的比较研究

采用pH8.3 Tris—Gly缓冲系统和pH8.4 EBT缓冲系统的聚丙烯酰胺凝胶电泳对大鳞副泥鳅和草鱼各组织的乳酸脱氢酶同工酶进行了分离比较,发现采用EBT缓冲系统分离效果较好,大鳞副泥鳅各组织可分离到10条酶带,草鱼各组织可分离到20多条酶带.

电动汽车快速充电站的储能缓冲系统控制策略

利用储能缓冲系统补偿电动汽车快速充电的脉冲功率,能够减小快速充电站接入对配电网的不利影响。研究含储能缓冲系统的快速充电站结构、不同类型蓄电池的快速充电功率特性,提出计及配电网有功变化率限值的储能缓冲系统运行方式和电流控制策略。结合快速充电站配置,推导储能缓冲系统的运行参数,进而设计储能系统元件参数。利用Matlab/Simulink搭建含储能缓冲系统的快速充电站模型,分析不同电动汽车脉冲充电功率下储能缓冲系统动态特性,验证了所提出控制策略的正确性和有效性。

空投装备气囊缓冲系统评价方法

以热力学理论和有限元法为基础,建立装备-气囊系统有限元模型,并利用试验数据对模型进行验证。对比结果表明,所建模型系统的精度较高,可以用在下一步的仿真分析工作中。针对缓冲气囊的复杂非线性模型计算规模大、难以进行大规模计算的问题,以着陆初速度、初始侧倾角、初始俯仰角、横向速度和地面坡度为变量,分别以最大冲击加速度、最大侧倾角、最大俯仰角以及气囊最大内压为响应,结合扩展拉丁超立方设计,采用径向基函数构建多工况响应代理模型。考虑空投装备在着陆过程中环境因素以及空投装备着陆姿态的影响,利用蒙特卡罗法结合代理模型对多工况下的空投装备着陆成功概率进行计算。通过计算得到着陆成功概率为95.84%,冲击加速度为其主要影响因素,气囊内压为次要因素。

瓦楞纸板串联缓冲系统动力学响应

基于试验数据,得到单块C楞瓦楞纸板动态本构关系,并运用最小二乘法成功识别本构关系中的参数。然后建立了多层瓦楞纸板组成的串联缓冲系统动力学模型。最后计算串联缓冲系统的动力学响应,与试验数据对比并进行验证。所提出的方法为串联缓冲系统的优化结构设计奠定了基础。

深空探测气囊着陆缓冲系统的原理样机冲击动力学相似问题研究

研究深空探测气囊着陆缓冲系统的地面原理样机冲击动力学相似问题。首先,从理论角度出发,对气囊着陆缓冲系统的冲击动力学响应进行了推导,发现初始气压、气囊体积、接触面积、登陆舱质量和着陆初速度等参数对着陆冲击响应特征起主要影响。然后,给出了地面原理样机设计思路,并且在理论推导的基础上提出了利用地面原理样机冲击响应与外星环境下全尺寸气囊着陆系统冲击响应的动力学相似关系。最后,设计了几种不同参数的地面原理样机,通过数值模拟方法计算了火星环境下的全尺寸气囊系统着陆冲击响应和原理样机冲击响应,利用地面原理样机冲击响应计算结果和所提出的动力学相似关系对火星环境下的全尺寸气囊系统着陆冲击响应进行了估计,验证了所提出的动力学相似关系的有效性。

起落架缓冲系统参数对飞机滑行动态响应的影响

本文将滑行中飞机简化为2自由度系统,采用功率谱方法,给出了滑行时由地面不平度引起的动态响应统计量的解。对一些飞机的计算结果与文献中以时域法得到的结果大致相符。在此解基础上,分析了起落架缓冲系统主要参数对飞机地面滑行时,由地面不平度引起的各动态响应量的影响。

串联缓冲系统冲击响应与结构优化分析

为了研究瓦楞纸板与泡沫塑料所组成的串联缓冲系统的冲击响应,引入虚拟质量,利用Runge-Kutta法对系统动力学方程进行求解.由试验得到BC双瓦楞纸板和发泡聚乙烯准静态与动态应力-应变关系,建立它们的单轴本构关系.研究串联缓冲系统的冲击响应,试验结果与模型预测值吻合较好.对串联缓冲系统进行体积优化分析,并与发泡聚乙烯系统的优化结果进行比较.结果表明:若不考虑瓦楞纸板的缓冲作用,仅对发泡聚乙烯分析,则会造成资源的浪费.

国外深空探测器着陆缓冲系统的特点和应用

主要介绍国外月球和行星探测器的着陆缓冲系统的特点与应用。着陆缓冲系统的基本类型包括软着陆机构、气囊缓冲装置和空中悬吊机结构。其中:软着陆机构由着陆架(腿)、缓冲器和展开锁定机构组成,具有质量较大,结构较简单、可靠的特点,在美国"勘测者"、"阿波罗"、"梦神"和苏联月球号等着陆器中得到了应用;气囊缓冲装置由气体发生器、气囊组件,以及缩回与展开机构组成,具有质量小、包装容积小和着陆稳定性好的特点,在美国"火星探路者"、"火星探测巡视器",苏联早期月球号着陆器,以及欧洲"贝皮-哥伦布"水星探测器中得到了应用;空中悬吊机结构由空中悬吊机及其推进系统等组成,具有着陆速度低、冲击小和安全可靠的特点,在美国"火星科学实验室"的好奇心号巡视器上得到了应用。

活塞杆点支式柔性缓冲系统冲击力学行为

针对公路、铁路沿线棚洞结构的落石防护问题,提出了活塞杆点支式柔性缓冲系统,该系统支撑于棚洞结构顶部,由缓冲器、环形网、支撑绳、活塞杆组成,对棚洞结构起缓冲防护作用。为研究缓冲系统冲击力学行为,设计了子结构模型,开展了25kJ能量冲击试验,结合动力非线性分析,研究了子结构模型的冲击变形、传力途径、内力响应以及缓冲消能特性。研究表明:活塞杆点支式柔性缓冲系统可有效实现落石防护,系统具有松弛变位、顶紧压缩、回弹释放三阶段变形特征,可实现缓冲、自复位及落石的可引导弹出;与普通钢压杆支撑模型相比,子结构模型的冲击力作用持时延缓67%,冲击力峰值降幅达30%;在相同冲击能量下,与砂土缓冲垫层和EPS缓冲垫层的冲击力相比,子结构模型冲击力峰值降幅分别达到69%和61%。最后,通过弹簧刚度参数分析,拟合得到子结构模型的性能曲线及其P-s相关方程。

考虑转动的双曲正切与正切组合模型缓冲系统冲击响应研究

针对普遍使用的缓冲材料受压时应力-应变曲线呈现的线弹性区、屈服区和压实区三段式形态,建立了双曲正切与正切组合模型。在此基础上,考虑包装产品冲击时由偏心导致的受力不平衡引起的转动,推导了具有转动和平动耦合的缓冲包装系统在半正弦加速度脉冲激励下的动力学方程,探讨了包装系统平动与转动相耦合的规律。数值算例的结果表明,未考虑转动效应,会导致一定程度的过度包装,造成浪费。该模型的建立和考虑平动与转动相耦合情况的动力学方程,更加接近实际缓冲包装的工程应用情况,为包装结构优化设计提供了参考。

重型液压凿岩机双缓冲系统动态特性

双缓冲系统作为实现重型液压凿岩机减振降噪的新型结构,其吸收钻杆回弹能量的可靠性主要取决于系统内部动态特性的优劣。基于应力波在不同介质中透射、反射原理,计算了经岩石回弹至缓冲活塞的反射波大小,由能量守恒定律推导了缓冲活塞回弹速度。根据牛顿运动学规律,构建了蓄能器的刚柔耦合等效模型与双缓冲结构的连续流量模型。双缓冲系统为单输入、双输出系统,采用了状态空间模型的方式进行分析和描述,以反射波对缓冲活塞产生的瞬时速度作为输入量,一级、二级缓冲腔压力作为输出量。应用Matlab工具,获得了双缓冲系统在正常工作状态下性能参数的最优值为:环形间隙选择h6公差、蓄能器充氮压力选择2.5 MPa和进油压力选择6.5 MPa。通过实验验证了建立模型的正确性,为设计优化双缓冲系统提供理论参考。

一种基于摩擦吸能原理的气动灭火炮用缓冲系统

针对气动灭火炮的后坐缓冲问题,给出了一种新型摩擦吸能缓冲系统的解决方案,设计了摩擦吸能缓冲装置的结构.分别运用ADMAS和ANSYS软件进行了气动灭火炮动力学仿真分析和应力应变计算,并与传统弹簧缓冲方案的分析结果进行了对比.结果表明:采用摩擦吸能缓冲方案的气动灭火炮后坐缓冲特性明显优于采用弹簧复进机缓冲方案的传统气动灭火炮,摩擦吸能缓冲方案能够更有效地减小后坐力峰值和位移峰值,并能使气动灭火炮的后坐运动过程更为平稳.

无人机弹射器缓冲系统性能的研究与分析

以无人机弹射器新型缓冲系统为研究对象,利用功率键合图法和MATLAB软件分别建立了系统的数学模型和仿真模型,结合缓冲系统的应用约束条件,通过仿真得到了无人机弹射器缓冲过程中一系列重要性能的特性曲线,为确定缓冲系统的工作参数,改善系统的性能奠定了理论基础。

考虑惯性特性的对接机构缓冲系统特性研究

在考虑传动元件惯性的情况下,利用拉格朗日第二类方程对差动式缓冲阻尼系统进行了动力学建模;并进一步推导出了等效质量阵、等效刚度阵、等效阻尼阵;通过仿真计算,考核了缓冲阻尼系统的缓冲特性,为对接动力学仿真研究打下了基础。

基于AMESim的液压凿岩机双缓冲系统动态仿真

液压凿岩机功率的不断提高对缓冲系统提出了更高的要求,之前的单缓冲系统已不能满足需要。首先对凿岩机双缓冲系统的结构和工作原理进行了介绍;然后应用AMESim软件搭建了双缓冲系统模型,并对照凿岩机的结构参数和工作参数对各模型进行了设置;再对双缓冲系统整个周期内的工作状态进行仿真,得到不同初速度下隔套和缓冲活塞的速度曲线、位移曲线以及一级缓冲腔和二级缓冲腔的压力曲线。发现双缓冲系统能够在2 ms时间内将缓冲活塞制动,制动距离最大2 mm,缓冲周期远远小于冲击周期,并且有利于凿岩机空间上的布置。最后又对环形缓冲间隙进行分析,通过赋予不同的间隙值,对比得出满足要求的最优值。

空投着陆缓冲系统效能评估模型

为了有效构建空投缓冲系统效能评估体系,研究建立了不同缓冲系统通用效能评估模型。模型综合分析缓冲系统作战能力与保障能力,建立了空投缓冲系统效能指标体系。在此基础上,运用效能评估ADC模型与AHP方法,结合指标能力量化准则实现对缓冲系统效能的定量评定。通过实例计算,验证了模型的正确性和有效性,为缓冲系统的发展论证与使用决策提供依据。

缓冲系统振动特性的扫频测试

为了获取缓冲系统的振动传递特性 ,在此引入瞬时功率谱密度的概念 ,采用扫频振动激励的方法 ,结合VC ++和MATLAB编程 ,对数据进行处理 ,在三维空间描述了激励信号和响应信号的瞬时功率谱和频率、时间的关系 。