蔬菜泡沫育苗盘多适应性自动叠盘装置设计与试验

为了提高蔬菜育苗流水线育苗盘转运效率,针对人工取盘叠放存在的劳动强度大和整齐度偏低的问题,设计了一款针对蔬菜漂浮育苗的多适应性自动叠盘装置。该装置由机架、育苗盘输送机构、育苗盘叠盘机构和控制系统组成,装置以200Smart PLC为控制核心,利用主副传送带实现育苗盘的输送,并结合光电传感器实现育苗盘的定位,可以完成不同尺寸泡沫育苗盘的自动叠盘,设计的水平调节单元和减振单元可实现育苗盘在叠盘机构上的水平位置调节并降低叠盘过程的振动冲击。试验结果表明,育苗流水线播种环节在生产率450盘/h下,自动叠盘装置在减振弹簧线径为1.5 mm、主副传送带速度差为0.1 m/s以及电缸升降速度为0.13 m/s时,200孔穴育苗盘叠盘效果最佳,叠盘成功率为100%,叠盘错位差方差为2.32 mm^(2),同时振动检测试验中育苗盘X轴、Y轴、Z轴方向的振幅均未超过0.8 mm,更换135、160孔穴的泡沫育苗盘进行试验,叠盘成功率均为100%,叠盘错位差方差分别为3.94 mm^(2)和5.98 mm^(2),说明该装置满足多适应性的要求。在此最优作业参数下,将育苗流水线播种环节生产率提升至900盘/h时,育苗盘最大振幅为0.709 mm,振幅无明显变化,说明该装置作业稳定性较好。该研究结果可为播种流水线叠盘装置提高叠盘效果和降低叠盘振动等研究提供参考。

形状记忆合金自复位减振装置研制与验证

为改善第二喉道中的可调中心体机构(简称中心体)在工作状态下的流致振动,根据形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)偏置双程驱动原理,设计制作一种能够满足中心体有限安装空间要求的SMA自复位减振装置;采用UMAT接口编制的SMA本构关系子程序实现减振装置最大压紧力的数值分析,数值分析与静态调试试验结果误差约为2.58%;搭建地面减振试验平台,测试SMA自复位减振装置分离和闭合状态下的中心体零部件振动响应。减振试验结果显示:SMA自复位减振装置闭合后,中心体振动响应明显降低,在0~100 Hz频带内,均有明显的减振效果,低频至55 Hz范围内,减振率均大于50%。

新型动力设备隔振减震器力学性能研究

隔振器可有效降低动力设备工作产生的高频振动,但低频地震下设备隔振器位移响应较大。将碟形弹簧和环形摩擦套筒分别作为竖向隔振和耗能单元,竖向耗能单元内设置振动间隙实现正常使用隔振和地震时减震的两阶段机制,形成一种新型动力设备隔振减震器。基于理论分析给出了隔振减震器的设计流程,并进行了算例设计,采用ABAQUS软件进行了隔振减震器的静力性能分析和动力设备整体系统的动力性能分析。结果表明:提出的隔振减震器及其系统的数值模拟与理论计算结果吻合较好;设计算例实现了设备正常工作时仅隔振、地震作用下耗能单元启动的两阶段隔振减震机制;竖向耗能单元使得设备竖向地震位移响应减小超过50%,水平向耗能单元使隔振减震器水平地震剪力减小超过80%,降低了隔振减震器地震倾覆和破坏的风险。

基于伸臂-负刚度阻尼原理的应力带桥减振控制研究

随着城市建设水平的提高和旅游业的发展,对大跨人行景观桥建设需求不断增加。应力带桥因具有简洁的结构形式和优美的建筑外观,被逐渐应用于人行景观桥中,但其固有频率低、模态间隔紧密,在风、行人等动荷载作用下易发生振动。因此,为控制应力带桥振动,提出了基于伸臂-负刚度阻尼原理的应力带桥减振控制策略。首先,基于欧拉-伯努利梁理论建立了系统广义运动方程,并提出了基于复模态的系统动力特性计算方法。其次,系统地研究了应力带桥负刚度控制系统关键参数对系统动力行为的影响规律,并确定了关键参数设计准则。最后,基于案例分析对比验证了所提控制策略对应力带桥人致振动控制的有效性。提出的应力带桥减振控制方法与相应参数确定准则可为实际工程中应力带桥的建设提供参考。

含机械整流装置的电磁减振器阻尼特性分析

为了明确电磁减振器在不同工况下的阻尼特性,对具有机械整流装置的电磁减振器进行了理论建模与试验测试。首先,从理论角度建立了电磁减振器的动力学传动模型与机电耦合模型,分析其动力学和电力学特性;其次,从工程角度搭建了电磁减振器的测试台架,对其在不同工况下的阻尼特性进行了试验研究;最后,将理论仿真结果与试验测试结果进行对比。结果表明:在不同工况下,理论仿真结果与试验测试结果具有相同的变化趋势。当负载电阻从5Ω增加到100Ω时,电磁减振器的等效阻尼系数从1208 N·s/m下降到496 N·s/m。此外,激励频率从05 Hz增加至2 Hz或激励幅值从20 mm增加至40 mm,均导致电磁减振器等效阻尼系数从874 N·s/m下降至660 N·s/m。

航空领域动力装置减振安装技术发展综述

以国内外动力装置的减振安装系统发展为背景依据,总结了减振安装系统的设计技术要求,进一步分析了研究该系统的关键技术。通过对比减振安装系统在螺旋桨发动机、涡扇发动机、活塞发动机及直升机旋翼等装置的实际应用情况,总结了我国航空领域动力装置的减振安装系统相关技术和产业的未来发展趋势,为我国新一代航空飞行器的动力装置减振研究和产业发展提供了方向。

单索面曲线人行桥人致振动及减振控制

单索面曲线人行桥自振频率若处在行人步频范围,则人与桥梁容易发生共振。依据德国人行桥设计指南EN03规范,考虑人群驻足效应,对某人行桥进行人致振动及舒适度分析。研究结果表明:人群驻足效应会使桥梁结构的自振频率减小,该桥模态5与模态6的竖向频率为1.25~2.30 Hz,需进行竖向人致振动加速度响应分析;考虑人群驻足效应前,模态5与模态6对应的行人舒适度级别分别为CL4和CL3,需进行减振控制;在设置TMD装置后,模态5与模态6在各工况下的行人舒适度均满足能达到德国人行桥设计指南EN03规范舒适度CL1等级要求。

履带起重机液压缓冲装置设计及动态特性分析

考虑活塞和油缸之间的偏心误差与油液压缩特性,设计了一种履带起重机液压缓冲装置,深入分析了液压缓冲装置的综合性能与缓冲力变化特征。构建得到缓冲装置动态冲击模型,对缓冲装置在瞬态冲击过程中的冲击特性开展了仿真测试。研究结果表明,缓冲行程时间为0.35s,回复行程时间为0.04s,实现了快速回程的过程。当冲击初速度提高后,缓冲力峰值与活塞运动位移显著增大,形成了更大包络面积,可以更高效吸收外部振动能量。该研究有效提高起重机节能效果,为后续的参数优化奠定了理论基础。

基于万能试验机减振装置的设计及减振效率分析

针对现有万能试验机在拉伸试验时的特性,设计了一种适用于万能试验机的减振装置,并研究了其减振效率。应用结果表明:万能试验机安装减振装置后,垂向振动速度与垂向Z振级均降低,尤其垂向振动速度降低较为明显,振动速度衰减率(减振效率)在90%以上。

PVDD装置多参数性能试验与隔震新体系控制分析

为研究被动变阻尼装置(passive variable damping device,简称PVDD)耗能性能和出力过程与多项参数设计的关系,对装置的不同形状控制阀和预压力值进行了性能试验。结果表明:孔型对装置最大阻尼力和出力过程产生影响,不同阻尼孔形状组合后可实现装置宽幅值、多出力过程的设计输出;预压力值对变阻尼启动条件产生影响,装置启动前表现为普通黏滞阻尼器,启动后可实现变阻尼力输出。将PVDD与隔震支座组合为隔震新体系,针对9层Benchmark模型进行了不同孔型和预压力值下结构控制效果的数值计算分析。结果表明:隔震新体系具有更好的减震效果;不同孔型的装置对不同形式地震有不同的控制效果;初始预压力使速度响应控制范围整体向后平移,装置有效控制区间得到最大利用。该研究成果对PVDD的设计应用具有参考和指导作用。

电磁式准零刚度隔振器设计与试验

针对承载质量变化时准零刚度隔振器的综合刚度会偏离设计匹配状态而导致振动放大的问题,利用电磁力稳定输出且便于调节的结构特性,提出一种基于正负刚度并联的电磁式准零刚度隔振器。对电磁负刚度、机械弹簧正刚度、柔性铰链和电涡流阻尼等模块进行结构设计,并对这4个模块的力学特性进行定性分析和有限元仿真,开展电磁式准零刚度隔振器的静态和动态性能试验。结果表明:电磁负刚度的引入使隔振器固有频率由3.00 Hz降为1.75 Hz,在船舶常见特征线谱的激励频率下,线圈电流2 A时能产生45 dB~52 dB的振动衰减效果,为超低频隔振的准零刚度装置原型设计拓展了思路。

3-PCR并联减振装置的动力学分析

为实现多维减振,本文采用3-PCR并联机构作为多维减振平台。并联机构动力学模型是多自由度、多参数耦合且高度非线性的复杂系统,首先,利用Lagrange法建立3-PCR并联减振装置的动力学方程;然后,利用Solidworks构建减振装置三维模型,并将模型导入ADAMS中建立虚拟样机模型;最后,利用ADAMS仿真软件对三维减振装置基体进行运动学和动力学仿真分析,得到驱动杆位移、速度、加速度曲线图和各连杆驱动平衡力图。仿真结果表明:3-PCR并联减振装置具有较好的运动稳定性,加速度在变化时也没有存在较大的冲击,便于控制。

基于3-PCR并联机构汽车座椅减振装置的构型设计与工作空间分析

针对汽车驾驶员长期处于低频高强度全身振动的难题,提出以3-PCR并联机构作为汽车座椅减振装置的主体机构,其结构简单、工作空间大。首先,利用机构拓扑结构学理论对3-PCR并联机构进行自由度分析;然后,建立3-PCR并联机构的运动学模型,推导上下平台位姿之间的数学关系;最后,在Matlab软件中采用极限边界搜索法求解工作空间。

压电驱动器用于薄板型结构振动主动控制研究

对一个带有压电铺层的悬臂层合板进行了振动主动控制的分析和试验。不但采用了速率反馈 ,还用现代控制理论的设计方法研究了最优控制问题 ,设计了相应的数字式控制试验系统 ,进行了试验验证 ,并对 2种控制律的结果进行了比较。

基于并联机构的具有冗余自由度四自由度弹性阻尼减振装置研究

采用多自由度并联机构作为基体,在原机构原动件处辅以可控弹性阻尼装置,运用反向自适应原理,模拟橡胶,较好地解决了多自由度减振问题。以航行中船舶仪器设备需三维隔振为例,分析了船舶仪器设备的减振要求,采用三自由度或具有冗余四自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置,介绍了该减振装置的结构及有关参数的设计方法,理论分析与动态模拟及试验结果一致,说明该减振装置的分析方法是正确的,可推广到其他要求多维减振的设备上。

辐板屏蔽式阻尼车轮振动声辐射特性试验研究

轮轨噪声是轨道交通噪声的主要组成部分,车轮振动声辐射是轮轨噪声主要声源之一,因此,低噪声车轮的研究是降低轨道交通噪声的研究重点。以国内现有某直型辐板地铁车轮为基体,设计并安装一种新型辐板屏蔽式阻尼装置,针对该阻尼车轮,在半消声室内进行试验研究。试验中采用力锤及落球两种激励方式,分析辐板屏蔽式阻尼车轮振动声辐射特性。研究结果表明,该新型阻尼车轮的模态阻尼比显著提高,对于800 Hz以上各阶模态阻尼比均提高一个数量级;阻尼车轮在整个频域范围(0～6 400 Hz),振动频响函数幅值明显低于标准车轮,尤其在中高频区域;阻尼车轮在径向和轴向激励条件下的总辐射声能量级分别降低12.4～13.5 dB和12.4～14.7 dB。在车轮辐射噪声显著频带内,双侧阻尼车轮辐射声能量降低15 dB左右。

多自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置分析

首次采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统 ,组合成多自由度弹性阻尼减振装置 ,较好地解决了多自由度的减振问题 以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析其隔振要求 ,采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置 ,介绍其结构及有关参数的设计方法 该方法的结果与动态模拟及实验结果一致 ,说明其分析方法是正确的

仿橡胶多自由度弹性阻尼减振装置研究

橡胶具有多自由度弹性阻尼减振特性,但容易老化而失去弹性,首次提出采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统,组合成多自由度弹性阻尼减振装置,模拟橡胶,较好地解决了多自由度的减振问题。以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析其隔振要求,采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置,介绍其结构及有关参数的设计方法。它与动态模拟及试验结果一致,说明其分析方法是正确的。可推广到其他要求多维减振的设备上,因此对它研究具有理论意义及普遍意义。

航天器电子产品抗随机振动环境设计方法研究

航天器电子产品在航天器发射过程中经历恶劣、复杂的随机振动环境,可能会引起电子产品失效。根据电子产品内部印制电路板(PCB)随机振动原理和特点,文章研究梳理了航天器电子产品随机振动失效模式及抗随机振动设计的5条一般原则,总结出航天器电子产品进行抗随机振动能力分析评估的两种方法和风险判据,利用有限元仿真分析证明了上述分析方法和判据正确可行。针对失效模式,从两个方面提出了5种降低产品随机振动动力学响应的可行方案,通过计算仿真及试验表明:产品内部PCB位移响应和变形极限大幅降低,减振方案有效。以上分析方法、判据及减振方案,可以作为同类电子产品抗随机振动能力评估的参考,为随机振动失效问题提供解决的思路和途径。

血液运输减振装置设计与试验研究

目的 ：研制一种适用于公路血液运输的减振装置。方法 ：利用不锈钢金属丝网块在负载作用下丝间滑移产生的干摩擦阻尼,大量吸收和耗散系统能量,实现减振的原理,采用在血架与血库底板之间加装4个全金属复合阻尼减振器,对血液存储架进行整体减振,并对安装该装置的车辆开展各种路况和车速条件下的行驶振动试验。结果：试验表明,血库底板传递到血架的振动衰减了27.8%~30.7%,振动信号传递函数幅值为0.3~0.8,达到了设计要求。结论：血液运输减振装置能明显降低血库底板的振动强度,有效保障了血液运输后的质量。