含分数阶微分的二自由度悬架系统动力学分析

研究了含分数阶项的二自由度悬架系统，利用改进的平均法、拉氏变换法、谐波平衡法和复频域法得到了简谐激励下系统响应的解析解，比较了解析解和数值解，二者逼近的精度很高，证明了解析解的准确性。分析了分数阶参数对悬架系统的动力学行为的影响，发现含分数阶微分悬架系统响应稳态幅值能够大幅降低，其动力学性能得到极大提高。     

分数阶平方阻尼Mathieu振子的动力学分析

研究了谐波激励下分数阶平方阻尼Mathieu振子的主共振。首先采用多尺度法得到了主共振的近似解析解，利用数值方法验证了近似解的准确性。然后建立了系统定常解的幅频曲线方程，基于Lyapunov第一方法得到了稳态响应的稳定性条件，分析了强迫主共振和参激共振下系统特有的幅频特性。最后通过数值仿真研究了分数阶微分项对系统幅频特性的影响。结果表明，利用分数阶微分项系数和阶次能对系统响应幅值和振动频率等形成一种双重调节，可有效改善系统幅频特性。     

含时滞反馈的分数阶线性系统响应特性分析

研究了含时滞反馈的分数阶线性系统对简谐激励的响应特性。通过谐波平衡法得到了系统响应的近似解析解,并利用数值模拟进行了验证。研究结果表明,系统响应的幅值与时滞参数之间呈周期性变化的规律。系统响应的幅频特性与分数阶导数的微分阶数无关,与时滞参数的大小有关。对于较小的时滞参数,系统响应的幅频特性曲线是光滑的。对于较大的时滞参数,系统响应的幅频特性曲线带有毛刺。     

一种架空轨道穿梭车的参数优化与仿真分析

研究了一种架空轨道穿梭车,可用于多种工业场合的物料运输。为了提高穿梭车的工作效率,减小轨道垂向不平顺引起的车身垂向振动,基于H2优化确定了悬架的最优参数,使车身垂向振动的能量最小。为验证悬架参数的合理性,分别对1/4车模型和整车模型进行仿真。对1/4车模型进行数值仿真,仿真结果验证了参数的合理性。基于Simpack建立了整车的多体动力学模型,利用根轨迹法计算了整车模型在美国六级轨道谱下失稳的临界速度,仿真结果满足设计要求,再次验证了参数的合理性。     

基于车辆振动响应间接识别桥梁频率的模型试验研究

为证明采用过桥车辆振动信号可以识别桥梁多阶振动频率,搭建了缩尺车桥耦合振动模型进行试验,研究了各类影响因素下采用二轴试验车对桥梁频率的识别效果。首先,介绍了缩尺车桥耦合振动的模型梁和试验车;其次,分析了传感器分别安装于模型梁、试验车底座和试验车顶座的振动信号,并对比这3种振动信号对桥梁频率的识别效果;最后,研究了悬架刚度、车身质量、路面粗糙度和运营车流激励对试验车间接识别桥梁频率的影响。结果表明,试验车底座的振动传感器可以识别得到桥梁前3阶竖向振动频率和前2阶扭转振动频率,与安装于桥梁振动传感器的频谱大致相同,说明该传感器不受车体振动影响;试验车顶座的振动传感器可以准确识别桥梁第一阶竖向振动频率,但是桥梁高阶频率受到车体自身振动频率干扰较难识别。各类影响因素主要影响试验车顶座振动传感器的桥梁频率识别效果,对试验车底座振动传感器的桥梁频率识别效果影响很小,证明了所设计试验车在间接测量桥梁动力特性的优越性。     

负刚度和空气弹簧并联的悬架系统的亚谐共振

研究了负刚度和空气弹簧并联的单自由度悬架系统在简谐激励下的１／３次 亚 谐 共振。利用平均法得到了系统的近似解析解,利用龙格库塔法得到了系统的数值解,通过对比近似解析解和数值解的幅频响应曲线,验证了近似解析解的准确性。分析了系统稳态解的存在条件和稳定性,并详细分析了负刚度、空气弹簧以及系统阻尼对系统１／３次亚谐共振幅频响应及存在条件的影响,为悬架系统的设计提供了一定的理论参考。     

单自由度系统强迫振动下 Ｋｅｌｖｉｎ模型和Ｍａｘｗｅｌｌ模型的比较

以 Ｋｅｌｖｉｎ模型和 Ｍａｘｗｅｌｌ模型为对象，研究了单自由度系统强迫振动下２种模型的 系统响应。首先，将单自由度强迫振动分为简谐激励下的强迫振动、偏心质量引起的强迫振动 和支承运动引起的强迫振动３种情况，分别在这３种情况下建立了２种模型的运动微分方程，并 得到了系统的解析解。随后，通过解析解得到了振幅放大因子和相位差的解析式，研究了系统 的幅频响应曲线和相频响应曲线。通过比较２种模型的幅频响应曲线，发现在偏心质量和支承 运动引起的强迫振动情况下 Ｍａｘｗｅｌｌ模型在小阻尼时振动控制效果远优于 Ｋｅｌｖｉｎ模型。     

特定车速下长头重卡驾驶室异常振动分析

针对某长头重卡以90 km/h的速度在良好路面行驶过程中出现的驾驶室侧围异常振动现象展开研究。在故障分析和道路试验的基础上,基于PolyLSCF参数识别法对驾驶室白车身进行模态测试,建立驾驶室白车身有限元模型。通过试验与分析相结合的方法,分析外界激励对驾驶室振动的影响,掌握长头车驾驶室的振动特性,找到驾驶室异常振动的原因。研究结果表明:该长头重卡驾驶室侧围刚度较弱,局部模态复杂,模态特性与平头车驾驶室有所不同,特定速度下车轮激励的倍频与驾驶室1阶扭转频率相近。针对驾驶室异常振动问题,提出了结构优化方案,并通过仿真验证了优化措施的有效性。     

非对称型SD振子的动力学行为研究

基于SD振子,建立了非对称型SD振子模型及其运动方程。利用等价替换法与代入法求解8次方程,分析平衡点,研究该系统的分岔现象。运用平均法求其幅频方程,并利用Matlab等软件对该模型进行数值模拟,得到幅频响应曲线、系统的分岔图、相图和Poincare截面。结果显示,该系统具有与SD振子不相同的丰富非线性动力学特性, 拓展了SD振子的研究和应用范围。     

汽车悬架对行驶平顺性的影响

建立了二自由度1/4汽车悬架物理模型,针对该模型建立了振动微分方程和传递函数。使用MATLAB/simulink模块绘制了模型的Nyquist图和Bode图,分析了模型的动态特性。对汽车行驶过程中的振动原因做了分析。运用ADAMS软件分析了悬架的固有特性,得到了悬架对确定输入和随机输入的响应结果。得出悬架的各种参数、路面等级和汽车行驶速度对汽车行驶平顺性的影响。     

高温超导钉扎磁悬浮系统分岔和混沌特性研究

高温超导钉扎磁悬浮系统的应用十分广泛,但由于其悬浮力的非线性特性,导致在实际应用中经常引起设备的异常振动。为了探究高温超导钉扎磁悬浮系统的非线性振动特性和寻找避免发生异常振动的措施,首先,通过实验装置测量不同悬浮间隙下的悬浮力数据,将其拟合成指数模型,然后,基于该模型建立简谐激励下高温超导钉扎磁悬浮系统的动力学模型,最后,研究系统的分岔和混沌特性。研究表明,系统存在丰富的非线性动力学行为;系统的混沌阈值随着激励频率的增大先减小后增大,即系统在低频阶段和高频阶段不易发生混沌运动,而在中频阶段易发生混沌运动;质量、阻尼和场冷高度对混沌阈值均存在一定影响。研究结果为高温超导钉扎磁悬浮系统的参数设计及其抑振方法提供参考。     

多种工况下汽车悬挂参数优化

本文采用多自由度汽车振动模型，在多种工况下对悬架参数进行优化，克服了以往单一工况的不足，得到了最优悬架参数的特性曲线。即如果悬架实现了这种阻尼和刚度特性，就可较大程度地改善汽车行驶的平顺性。     

多频激励滞后非线性汽车悬架的组合共振研究

针对两自由度1／4汽车悬架模型，用多尺度法研究了具有位移和速度三次方项的滞后非线性汽车悬架在多频激励下的组合共振，并用奇异性理论进行了分析。最后，用数值方法分析了各系统参数对幅频曲线的影响。     

理想轿车车身的三维数值计算与实验比较分析

以计算流体力学（CFD）为基础,采用有限容积法模拟计算了轿车车身的外部流场,三维理想轿车车身空气动力学特性参数的数值模拟结果与风洞实验数据吻合较,表明数值模拟研究汽车空气动力学特性是切实可行的。     

京津冀协同发展安全生产应急管理体系研究

为了研究钢-混凝土组合梁在强迫振动下的动力响应,以剪力连接度为参数,设3片钢-混凝土组合箱梁,进行了不同静载分量、加载幅值和频率的简谐荷载下的动力试验研究,得到了跨中动挠度、跨中加速度和结合面滑移随剪力连接度及简谐荷载特性的变化规律。试验结果表明:组合梁结合面的滑移均值和幅值、跨中加速度、以及跨中动挠度时程在简谐荷载下均表现为随时间变化的波动形式,且均随剪力连接度的降低而增大;组合梁跨中动挠度和结合面滑移均值主要受静态荷载分量影响,滑移幅值主要受加载幅值影响,而跨中加速度则受荷载频率和荷载幅值的影响较大。 更多还原     

HFC网中的离散小波多音调制技术研究

针对HFC网上行信道窄带噪声的环境,研究了HFC网中的离散小波多音调制技术,并对离散小波多音调制技术和离散多音调制技术进行了比较。计算机仿真结果表明,离散小波多音调制子信道幅频响应特性远优于离散多音调制。离散小波多音调制通过精心设计子信道使其具有极佳的幅频响应特性曲线,具有比离散多音调制更强的抑制信道间干扰的能力。     

功能梯度层合板的主共振

以中间层为基体材料、上下层为对称的功能梯度材料组成的层合板为研究对象,根据大挠度理论和薄板变形理论,利用Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法推导出了在简谐机械力作用下功能梯度层合薄板的非线性振动方程。利用多尺度法对非线性振动方程进行求解,得到了层合板的幅频响应方程。利用Matlab探讨了不同边界条件下的层合板的主共振问题,通过改变阻尼、机械力等的大小来分析这些因素对主共振的影响。     

基于程序的悬架衬套动力学特性参数识别与应用研究

以橡胶衬套为研究对象,介绍了一种非线性的仿真方法。利用FORTRAN语言对ADAMS中的GFOSUB文件进行编写,包括零部件的数学模型、参数识别、控制结构、循环结构。在ADAMS进行力学特性仿真时用GFOSUB文件代替橡胶衬套进行仿真试验。同时,利用FORTRAN语言编写了非线性橡胶衬套数学模型函数。在ADAMS中进行四台柱平顺性仿真试验对比。结果表明:非线性数学模型加速度幅值比线性降低5%～10%,频域峰值靠前0.5～2 Hz,更贴切实际情况。证明了悬架衬套的动力学特性对车辆平顺性能有着至关重要的作用。     

粘滞阻尼系数对磁流变悬架影响分析

建立了汽车磁流变半主动悬架1/4车辆模型的基础上，采用模糊控制策略，对半主动悬架进行模糊控制仿真。粘滞阻尼系数是磁流变阻尼器的重要参数之一，为研究其对悬架性能的影响，在Simulink环境下采用多次对粘滞阻尼系数赋值的方法，分别对半主动悬架簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动载荷的均方根值进行了仿真计算，得到了粘滞阻尼系数对悬架性能的影响曲线。结果表明：调节粘滞阻尼系数可使簧载质量加速度均方根值达到最小值；增大粘滞阻尼系数可使悬架动行程和轮胎动载荷减小。粘滞阻尼系数为定值时对半主动悬架和被动悬架进行了仿真对比。     

星型人字齿轮传动系统非线性分岔特性

为探究星型人字齿轮传动系统分岔动力学特性，课题组采用集中质量法建立了星型人字齿轮系统的纯扭转非线性动力学模型，通过Runge Kutta法求解了系统非线性振动微分方程，利用相图、Poincaré截面法和分岔特性等分析手段研究了不同转速条件下啮合阻尼比对系统振动响应及分岔特性的影响。结果表明：系统在不同转速下会表现出丰富的非线性动力学行为；随着啮合阻尼比的增大，系统通过倒分岔从混沌状态进入倍周期状态，再由倍周期状态进入单周期状态。因此，在保证系统传动效率的前提下适当提高系统的啮合阻尼比，能够明显弱化系统的混沌运动，减小其振动响应，提高系统稳定性，对系统噪声的降低和寿命的延长具有一定的帮助。