新型减振高分子复合材料研究

运用完全不同于过去减振材料中所用的减振机理 ,而是根据新的压电、导电原理 ,对 CPE/DZ/VGCF复合材料的减振性能进行了分析 ,为开发与过去减振机理不同的具有高衰减性能的减振复合材料 ,作了有益的探讨。

应用油阻尼器的斜拉索实索减振试验研究

应用一种国产油阻尼器进行了斜拉索实索减振试验研究。通过自由振动衰减曲线计算得到了拉索-油阻尼器系统前3阶模态的对数衰减率值。试验结果表明拉索的内阻尼很小,对数衰减率均值小于0.005,频率值则与理论计算值很接近。安装油阻尼器后拉索前3阶模态的对数衰减率均值达到了0.03以上,表明油阻尼器可有效抑制拉索的振动,拉索的频率在安装阻尼器后稍有增大。试验实测得到连接油阻尼器后拉索的对数衰减率值要小于理论计算值,导致这一差异的原因是由于阻尼器支架连接刚度、阻尼器连接件空隙的影响。因此,必须对拉索减振工程中阻尼器支架和连接件的设计安装予以重视。

杭州湾跨海大桥北航道桥斜拉索减振研究

运用福斯(Foss)迭代法求解设置黏性剪切阻尼器(VSD)减振拉索的振动方程,得到复特征值和对数衰减率。以对数衰减率大于等于0.03为目标函数,对杭州湾跨海大桥北航道桥斜拉索减振用VSD进行优化设计,并对安装VSD的减振效果进行分析。结果表明:减振拉索的每阶模态均有对应的VSD最优插板面积,高阶模态的最优插板面积小于低阶模态,高阶模态的对数衰减率受插板面积的影响比低阶模态大;在不考虑其他因素条件下插板面积大于150cm2时便可有效抑制斜拉索的各种风致振动;高阶模态的最大对数衰减率所对应的温度高于低模态最大对数衰减率所对应的温度,低温时低阶模态的对数衰减率大于高阶模态的对数衰减率,温度较高时高阶模态的对数衰减率大于低阶模态的对数衰减率。杭州湾跨海大桥北航道桥斜拉索安装VSD后,对数衰减率从0.015～0.0196提高到0.03～0.11,有效地减小了斜拉索的各种风致振动,达到了减振效果及设计目标。

斜拉桥斜拉索永磁电涡流杠杆质量阻尼减振技术

为了解决恶劣环境下大跨径斜拉桥斜拉索振动控制问题,提出了永磁电涡流杠杆质量减振器(ELMD)减振技术。基于ELMD的构造特性及减振机理,推导了ELMD导体盘单体的旋转阻尼系数及系统的等效阻尼参数,以中朝鸭绿江界河公路大桥为背景,计算了安装该阻尼器后的斜拉索的阻尼特性,并进行了实桥振动控制性能测试。结果表明,安装ELMD后,斜拉索的振动衰减明显;ELMD阻尼器能够满足该桥斜拉索的阻尼减振要求。ELMD阻尼减振技术可有效解决恶劣环境下大跨度斜拉桥斜拉索振动控制问题。

基于撞击声的开心果分拣模型研究

基于碰撞声的开心果分拣技术主要通过撞击迫使坚果壳体振动发声,再经分析处理获得开闭口对应的声信号特征,最后实现不同坚果类型的识别和分离。将开心果抽象成不同开口状态的嵌套小球模型,对开心果从落地瞬间到最后自由振动衰减的整个过程进行模型分析,根据开口程度的不同表现出不同振动特性的原因,合理解释开心果的时域频域特性。提出一种根据开心果时域信号的综合对数衰减率进行分拣的方法,分拣准确率100%。

割线法估计阻尼比

提出利用相邻波峰和波谷之间距离估计阻尼比的割线方法。研究表明,与传统的对数衰减法相比,新方法无须确定基线,估计结果对基线漂移和低频干扰不敏感。

固溶处理对Fe-5Al-2Mo减振合金阻尼性能的影响

实验研究了固溶处理温度对Fe-5Al-2Mo减振合金阻尼性能的影响。结果表明,该合金的阻尼性能受固溶处理温度影响较大,900￣1000℃固溶处理后的合金的阻尼性能较好。

基于调优规则和惯性权重对数递减粒子群算法的蒸汽动力系统运行优化研究

蒸汽动力系统多周期运行燃料消耗量的计算方法通常先建立蒸发量与效率的关系模型,再由能量平衡方程得出。为简化计算,建立蒸发量和燃料量关系的双燃料锅炉数学模型。提出背压式、抽背式汽轮机调优规则:如果需要同时运行两台以上相同型号的汽轮机,则优先最大负荷运行数学模型斜率大的汽轮机,斜率相等则任意分配负荷。汽轮机调优规则扩展到燃料量和蒸发量呈线性关系的单燃料锅炉负荷分配:如果一次项系数相等,则蒸发量任意分配。否则,最大负荷运行斜率小的锅炉。针对粒子群算法收敛速度慢、早熟的缺点,提出惯性权重对数递减策略的粒子群算法。采用改进的粒子群算法对建立的蒸汽动力系统运行优化调度的混合整数非线性规划模型进行求解,节约了运行成本,验证了算法的有效性和实用性。

超长斜拉索风致振动控制研究

大跨度斜拉桥的超长斜拉索在风的作用下极易发生有害的风致振动,但目前的抗风规范,对斜拉索的振动控制标准的限制值没有涉及,本文就斜拉索的振动限制值进行了较为全面的分析研究。以沪通铁路长江大桥为工程背景,分析了超长斜拉索的风致振动机理,进行了斜拉索的参数共振分析,提出了斜拉索最优的对数衰减率δ、最优的阻尼比ξ和阻尼器系数c的减振控制值,列举了斜拉索减振措施的工程应用;研究成果对大跨度斜拉桥的斜拉索的振动控制参数的设计计算和减振措施的实施提供参考价值。

被动磁流变阻尼器的实索减振试验研究

对磁流变(MR)阻尼器进行了实索减振试验。试验时改变MR阻尼器的输入电压来改变MR阻尼器的输出力。通过人工激振拉索后,测得拉索的振动波腹点位移衰减时程曲线,计算得拉索的对数衰减率值。结果表明拉索的对数衰减率值与MR阻尼器的输入电压、拉索振动阶数和拉索振幅均相关。拉索的对数衰减率值当附加MR阻尼器有输入电压时有了大幅增长,其值在大部分振幅区域内大于0.03,可满足拉索减振要求;而当MR阻尼器无电压输入时对数衰减率值小于0.03,无法满足拉索减振要求。试验发现拉索的对数衰减率值-振幅曲线随着MR阻尼器的输入电压及振动模态阶数大小的变化具有良好的规律性,且针对各阶振型具有相接近的最大对数衰减率值和最小的对数衰减率值,提示了利用MR阻尼器进行半主动优化控制的可能性。

基于时间响应函数的结构阻尼识别方法比较

研究了3种基于时间响应函数的结构阻尼识别方法,包括对数衰减法、希尔伯特方法和小波方法.给出了3种方法的实现算法,分析了对密集模态的识别能力.构造仿真算例,采用3种方法识别了5%,10%和30%噪声条件下的模态阻尼.结果表明,小波方法比对数衰减法和希尔伯特方法具有更好的噪声鲁棒性.采用小波方法分析了润扬大桥结构健康监测系统获得的实测数据,识别出了润扬大桥悬索桥前6阶模态参数,第2阶和第3阶模态频率相差仅为0.015Hz.研究表明,小波方法具备噪声条件下密集模态的识别能力,是工程中阻尼识别的优选方法.

应用压电陶瓷的减振复合材料研究

根据压电、导电的原理,研究了CPE/BaTiO_3/VGCF体系中,机械振动能通过压电陶瓷钛酸钡转换成电能,并通过材料中VGCF形成的导电网络,将电能转换成热能,从而达到减振效果的现象。

硅含量对Fe-Cr基减振合金微观组织和内耗性能的影响

制备了含硅量分别为0%、0.2%、0.5%、0.9%和1.2%的5种Fe-12.8Cr合金,并研究了这5种合金在淬火状态下的微观组织特征和阻尼性能,解释了硅含量对Fe-Cr合金阻尼性能的影响。研究结果表明,当含硅量为0.6%左右时,Fe-12.8Cr减振合金具有适当的晶粒尺寸,阻尼性能最好。

果树冲击振动动态特性的研究

【目的】研究果树冲击时枝条阻尼比与直径的关系,树干、树枝的加速度动态响应,获得果树共振频率,确定较合适的采摘激振频率,为林果振动采摘收获机的参数优化提供必要的理论基础.【方法】将树干、树枝视为弹性、阻尼系统,建立果树简谐振动微分方程,并在室内进行振动台架试验,获得动态响应信号,通过对数衰减法计算得到不同测点处的树干或树枝的阻尼比以及对应的动态响应.【结论】由各测点加速度响应曲线可知,25 Hz左右为最优激振频率,树枝或树干的阻尼比随着直径的减小而增大,且近似成线性关系.

结构参数对转子-轴承系统临界转速的影响

通过研究结构参数、齿轮参数对临界转速的数量、分布及其对应的对数衰减率的影响发现 ,在齿轮耦合的转子 -轴承系统中 ,临界转速非常密集 ;在系统达到工作转速之前 ,必须跨越许多临界转速 ;合理地选择系统参数 ,可使最小对数衰减率增大 ,使系统表现出较强的阻尼特性 。

多跨管对数衰减率的实验研究

为了给评定工业换热器的振动问题提供数据，笔者按照实际换热器的尺寸，设置了一套试验装置，对在空气与水中的多跨管进行了对数衰减率的实验研究。文中还对美国ＴＥＭＡ标准推荐的计算公式进行了探讨。

固溶处理对Cu-17Al-10Mn合金组织和阻尼性能的影响

通过微观组织观察、XRD相分析、倒扭摆仪测试合金的阻尼性能,研究了Cu-17Al-10Mn(at%)合金不同固溶温度下微观组织对阻尼性能的影响。结果表明,随固溶温度升高,由于合金晶粒内热弹性马氏体数量增多,合金的对数衰减率δ逐渐升高,当固溶温度达到825℃,合金的对数衰减率δ达到最大值;继续升高温度,由于马氏体变得粗大、界面减少而导致合金的对数衰减率下降。当应变振幅较小时,合金的阻尼主要来自于热弹性马氏体孪晶等易动界面的反复移动,随着应变振幅的增大,其他阻尼源如热弹性马氏体之间及其与母相之间的界面、应力诱发马氏体之间及其与母相之间的界面都参与运动,因此合金的对数衰减率一直升高。

沪苏通长江公铁大桥主航道桥斜拉索振动控制技术

沪苏通长江公铁大桥主航道桥为主跨1092 m的公铁两用钢桁梁斜拉桥,斜拉索最长达576.193 m、重达83.5 t。针对该桥斜拉索超长、超重的特点,施工期和运营期分别采用临时阻尼减振装置和永久附加阻尼减振装置来抑制斜拉索振动。施工期斜拉索临时阻尼减振装置通过在传统钢丝绳措施上串联1个阻尼模块,适应不同施工阶段斜拉索的状态变化,并控制斜拉索施工期的振动。运营期采用新型电涡流杠杆质量阻尼器(ELMD),利用电涡流阻尼器控制斜拉索面内振动、油阻尼器控制斜拉索面外振动,并进行实桥试验验证。结果表明:斜拉索的阻尼对数衰减率达7%,满足斜拉索阻尼减振要求;ELMD阻尼器安装后,风荷载激励下的振幅从2.15g降低至0.04g,共振主频消失、减振效果明显。

Fe—Cr—Al—Si合金阻尼性能研究

采用倒扭摆内耗测试仪研究了Si对Fe-Cr-Al减振合金阻尼性能的影响结果表明：在Fe—Cr—Al中添加少量Si（质量分数约为1％）或以Si代替Al并经1273K及以下温度退火后，合金的阻尼性能（对数衰减率）优于Fe—Cr—Al，但经1273K以上温度退火后，阻尼性能不及Fe—Cr—Al；以少量Si代替Fe—Cr—Al中少量Al并经1373K以上温度退火空冷后，合金的阻尼性能比Fe—Cr—Al提高近70％，其机制仍是由磁畴壁的不可逆移动引起的磁机械滞后所决定.

低频振动粘度计信号采集系统的研制

本文详细论述了振动周期和对数衰减率的测量方法,如何设置测量系统的各部件和如何用单片机实现信号自动采集的硬、软件原理。通过试验检验,这套信号自动采集系统可以将时间间隔的测量精度提高到100μs,从而保证了粘度测量的高精度要求。