地铁引起的地面振动及其对精密仪器的影响

采用高灵敏度传感器,测试正常运营的地铁和地面车辆引起的地面垂向振动加速度。将地面振动时程转换为频域内1/3倍频程频谱,研究正常运营的地铁和地面车辆引起的地面振动特性;同时,参考电子显微镜Tecnai30的环境振动标准,探讨地面振动对精密仪器的影响规律。研究结果表明,地面振动存在一个"等振频率",在小于"等振频率"范围,地面振动主要受背景振动制约,而距离的影响很微弱;在大于"等振频率"范围,地面振动主要受距离的影响,背景振动的作用仅次于距离。小于"等振频率"的低频地面振动对精密仪器影响较大,其影响程度主要受背景振动的影响;而在大于"等振频率"范围,地面振动对精密仪器的影响随着距线路中心线距离的增加而减弱。地铁与地面车辆的地面振动的叠加,在6～30 Hz频段容易对精密仪器产生影响。

气动振动式匀种装置工作参数的优化及试验

为了提高杂交稻在低播种量时的播种性能,对水稻秧盘育秧精密播种机气动振动匀种装置进行了理论分析和试验研究。通过振动分析确定了振动匀种装置稳定均匀排种的条件。采用正交试验方法,研究了播种量分别为45g/盘、65g/盘和85g/盘时,气源排储比A、V-T振盘筛分板的梯形半差C和安装角β对播种合格率和空穴率的影响规律,得到3种播种量的最佳参数组合分别为气源排储比A为0.036/40,梯形半差C为5mm,安装角β分别为-4°、0°、+4°。最佳参数组合下的试验结果表明:播种量为45g/盘、65g/盘和85g/盘时的播种合格率分别为88.33%、90.83%和93.06%,空穴率分别为1.67%、0.56%和0%,播种性能能够满足超级杂交稻和杂交稻低播种量精密播种的技术要求。

内燃机曲轴扭振分析系统的开发与应用

用Matlab及Runtime Server工具箱研制开发了一套用于全面分析和评估曲轴扭振特性的分析系统,并从建模、求解和结果后处理三个方面详细介绍了该分析系统的功能特点,最后对一实例进行了计算分析,验证了该分析系统的工程实用价值。

三缸机传动系扭振试验研究和仿真分析

动力总成的传动系统扭振问题一直是汽车噪声、振动和声振粗糙度(noise,vibration and harshness,简称NVH)领域研究的热点和难点,针对某型三缸机中型多用途汽车(multi-purpose vehicles,简称MPV)高挡位低转速加速时车内振动和噪声问题,基于半消声室转鼓客观测试试验,运用传递路径分析方法,建立了传动系路径激励的识别方法。针对该三缸机动力总成,建立六自由度三缸机传动系扭振集总参数动力学模型,利用Matlab-Simulink软件进行仿真分析,实现了传动系扭振的准确预测和传动系扭振关键参数的分析。研究发现,传动系扭振受到发动机燃烧扭矩、发动机转速、传动系转动惯量和扭转刚度的影响显著,提出的传动系扭振前期开发策略为整车NVH性能的开发奠定了基础。

影响扭振测试精度因素的试验研究

为研究各种测试参数对发动机扭振测试结果的影响,针对测试齿盘直径相同而齿数不同、齿盘直径不同而齿数相同、齿数和直径相同而采样频率不同等方案进行了试验。试验结果表明,齿盘齿数少的测试精度高于齿数多的测试精度;齿盘直径越大测试精度越高;较高的采样频率有助于获得较高的测试精度。

高速往复压缩机曲轴系振动特性与结构优化研究

为避免往复式压缩机曲轴系出现扭振现象,建立曲轴系在全周期交变载荷作用下的动力学模型,利用有预应力的模态分析得到曲轴系的固有频率及振型,并结合Campbell图确定曲轴系的共振转速点,通过谐响应分析得到曲轴系在不同转速点的耦合振动速度响应规律。开展压缩机曲轴系现场振动测试,结果表明,曲轴系存在3阶扭振现象,仿真与试验所得的共振转速点及响应速度峰值的吻合度高,验证了曲轴系动力学模型的准确性。最后针对曲轴系3阶扭振现象,开展了联轴器结构的正交优化设计研究,优化后的曲轴系抗扭性能得到明显的改善,提高了曲轴系的使用寿命和工作可靠性。

曲轴系扭转振动对非道路柴油机NVH特性的影响研究

在对某农用机械配套柴油机进行曲轴系扭转振动分析及扭转减振器匹配研究中,发现严重的扭转振动。通过对安装V带轮和扭转减振器两种情况下的曲轴系扭转振动、整机噪声及整机振动进行试验测量和信号分析,确定了三者之间具有较强的相关性。试验表明,匹配良好的减振器能够大幅改善整机的NVH性能。该项研究既使工程技术人员认识到对非道路柴油机进行扭转振动研究的必要性,又使他们能够更深入地了解扭转振动是如何对整机振动噪声性能产生影响的。

轴系扭转振动测试分析与教学研究

随着汽轮发电机组容量的逐步增大,机组轴系安全性日益突出,轴系扭转振动问题已成为当今世界各国发展大型机组和重型燃气轮机组必须解决的问题。针对这类工程实际问题,自主设计开发了转子扭转振动测试与分析系统教学实验平台;并基于新工科理念开设实验课程,其教学内容紧密结合工程力学专业特点与人才培养需求,符合当前工程实际需求。

基于虚拟样机技术轴系扭振特性仿真和试验研究

基于虚拟样机技术对V6柴油机轴系扭振进行了仿真和试验研究。建立了包括柔性曲轴、柔性轴承座在内的轴系混合多体动力学仿真模型,对高速柴油机轴系扭振进行了较深入的分析。在仿真研究的基础上,利用扭振测试装置进行了V6柴油机轴系扭振的测试和分析研究。模拟和试验研究结果表明:V6发动机轴系4.5谐次和7.5谐次扭振较大,轴系扭振仿真研究与试验研究相一致。

发动机扭振试验有效性研究

分别采用两种联轴器和两套支撑系统进行了发动机扭振试验。试验结果表明,台架支撑系统和联轴器会对发动机扭振试验结果产生很大影响。通过理论分析发现,发动机采用不同支撑系统时,传感器支架振动也会不同,从而造成扭振试验结果存在差异。利用某发动机扭振仿真模型,提取影响系统扭振的因子,并进行敏感度分析,发现联轴器主动端惯量是影响发动机扭振综合幅值的主要参数。为保证扭振试验有效性,建议应根据不同试验目的,采用不同试验设计方案。

发动机试验台架轴系匹配研究

试验台上发动机-传动轴-测功机系统的扭转振动会带来连接轴异响、连接轴损坏、曲轴断裂等问题,因此需要根据发动机、测功机和试验要求合理选用台架用传动轴,并尽可能避免在发动机完全转速范围内发生共振。从双质量系统扭振入手,主要考虑扭转刚度、阻尼、弯曲振动和扭振强度、曲轴强度校核、过渡盘强度校核等问题,对传动轴的选用及过渡盘的设计进行探讨。

发动机试验台架弹性传动轴设计与匹配研究

发动机台架试验中传动轴用于连接测功机和发动机,其设计直接关系试验精度和试验安全,针对发动机台架试验传动轴设计与匹配的实际要求,建立测功机与发动机双质量系统模型,计算了扭转振动和临界转速,分析了弹性传动轴的特点和设计要求,从静态和动态上设计和匹配了一种弹性联轴器传动轴,使其发生扭转振动的临界转速在发动机怠速转速以下,避免了整个试验台架系统发生不良扭转现象,为发动机台架试验中弹性传动轴设计和匹配提供了方法和参考。

国产4GB2.3C发动机与进口三菱4A90发动机噪声、扭振对比试验研究

在AVL公司开发的试验台架上针对国产4GB2.3C发动机和进口三菱4A90发动机进行相关性能对比试验。收集整理了相关试验数据,绘制出性能对比曲线。通过试验结果分析,对发动机的噪声、扭振和机械效率等性能进行准确验证和判断,找出两者性能上的区别。

扫气泵传动轴系的扭转振动测试分析

对某型号柴油机扫气泵系统的弹性轴和扭力轴在工作转速范围内空载运行情况下扭转振动及振动幅值进行了测试，为分析其运行过程中的故障原因提供了有益的数据。

内燃机轴系可控扭振模拟试验台的研制

设计并建造了一种双电机结构的内燃机轴系可控扭振激励模拟试验台。试验台以调速直流电动机作为转速驱动装置,发电机作为扭振激励源。可控扭振激励采用单片机技术,通过改变单片机提供的PWM信号的频率和占空比,来调节发电机励磁电流,以达到对扭振激励频率的控制。该试验台工作转速、扭振激励可调范围大,信号采集、分析处理及存储均可自动完成,能满足多种轴系不同工况的试验要求。对某无裂纹轴系和裂纹轴系进行了扭振试验研究,试验结果表明:无裂纹轴扭振优势频率在60 Hz,而裂纹轴扭振优势频率集中在20 Hz左右。

发动机动态试验台传动轴设计研究

发动机动态试验台传动轴的选用应根据发动机情况和试验要求确定。为正确模拟汽车传动系,其传动轴应保证发动机 传动轴 测功机扭振系统的固有频率大于1520Hz,并尽可能避免在发动机正常转速范围内发生共振。此外,还要有合适的阻尼。动态试验台的传动轴一般由带有橡胶阻尼的联轴器、连接轴和万向节组成,设计中主要考虑扭转刚度、阻尼、弯曲振动和扭振强度等问题。

某船用柴油机轴系扭振计算与实测分析

为了对某型柴油机轴系簧片式扭振减振器的刚度特性有进一步的了解,在建立该型柴油机轴系当量扭振模型的基础上,运用传统的Holzer法,对柴油机轴系进行固有振动扭振计算,得到了系统前6阶的振动频率及振型;通过发电机组轴系的实机测试,得到轴系的固有扭振频率及额定工况下的扭振特性。将扭振计算结果与实测结果进行对比分析,结果表明:簧片式扭振减振器在额定载荷下与空载工况下扭转刚度相差很大,将减振器刚度修正后再次对比,轴系扭振计算结果与实测结果误差小于5%,符合要求。

硅油减振器精细制造及扭振抑制变化的研究

通过对硅油减振器组成部件的精细加工,提高其工艺尺寸、形位公差的精度和硅油填充率,利用扭振测试平台、专用工装对装配有标准和精细制造减振器的发动机曲轴变形情况进行测试,对测试数据进行采集并对比分析,从而研究得出两种减振器在扭振抑制效果方面的变化结论。

基于高精度模型的热气机振动响应计算分析研究

主要介绍了基于高精度模型的某型热气机振动响应计算分析研究。对比分析了热气机曲轴箱不同网格尺寸、不同连接方式对模态频率计算的影响,通过模态试验确定了其网格尺寸和连接方式。建立了该型热气机的有限元模型,将多体动力学计算的激励力施加至有限元模型,计算得到关键节点的振动加速度值,并基于时域和频域对比了关键节点振动响应的计算值与实测值,验证了计算结果的准确性,为进一步优化热气机的结构提供了依据。

基于集中质量法发动机曲轴系统扭振特性分析

曲轴的非刚体特性决定了扭转振动是不可避免,在设计中必须要加以考虑的因素。针对某四缸发动机扭转振动特性进行分析,采用集中质量法对曲轴轴系进行扭转振动建模,获取系统的特征方程,分别应用并对比了二自由度和六自由度当量系统方法,获取轴系的自振频率和振型,并获取低谐次的共振转速;采用非接触式试验测试,对比曲轴系统试验数据和理论分析数据,获得校准后的发动机轴系扭振计算模型,对比了两种求解模型结果的差异性,并对理论计算结果进行修正。结果可知:二自由度和六自由度当量系统法均可对曲轴轴系的自由振动特性进行分析,二者的误差在4%以内;在发动机的转速范围内,对于该发动机轴系的主谐次和次主谐次,存在多个共振转速,需要设计专门的扭转减振器进行控制;基于扭转振动实验测试,对曲轴轴系的扭转振动模型进行修正,可以显著提高二自由度和六自由度当量系统法获得的轴系自由振动特性的准确性,二者的误差控制在0.5%以内;同时模型分析与试验测试结果基本一致,表明分析模型的可靠性,为实际设计提供重要参考。