波轮式洗衣机悬挂结构力学特性研究

针对目前波轮式洗衣机设计过程中，吊杆悬挂点高度的确定缺乏系统性讨论，课题组进行了相关力学特性研究并提出了吊杆悬挂点高度确定方法。求解洗衣机各类刚体动能表达式、总势能与广义悬挂力，应用Lagrange方程建立系统振动模型；基于MATLAB中建立的仿真模型，针对洗涤状态，分析吊杆悬挂点高度对弹簧压缩量、吊杆倾斜角等方面影响，确定了悬挂点最大高度；针对脱水状态，分析吊杆悬挂点高度对盛水桶上下振幅、临界频率等方面影响，确定了悬挂点最小高度。结果表明：通过对洗衣机不同工作状态的力学特性分析，可确定吊杆悬挂点高度选取范围。课题组的研究可快速确定吊杆悬挂点高度区间，提高设计效率。     

磁流变阻尼器结构设计及其阻尼特性试验研究

目前市场上的磁流变阻尼器由于阻尼力与体积过大而并不适用于滚筒洗衣机安装与控制,依据滚筒洗衣机悬挂 系统阻尼器力学性能以及磁流变液的材料特性和磁路设计原则,设计并制作了一个单出杆的剪切阀式磁流变阻尼器样 品,采用Instron 8800材料试验机对所设计的磁流变阻尼器进行特性试验,采集其在不同电流、频率和位移下的阻尼力。 采用MATLAB对实验数据进行处理,分析磁流变阻尼器的阻尼性能,结果表明该磁流变阻尼器设计是符合设计要求,可 用于滚筒洗衣机抑振控制策略的研究。     

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。     

重载货车刚柔耦合模型的轮轨接触及振动传递规律研究

为研究重载货车振动特性,以我国轴重最大的某型30 t轴重重载货车为研究对象。首先采用有限元方法建立了轮对的弹性模型,进而在UM软件中进行总体集成,建立了考虑与不考虑轮对弹性的货车刚体模型以及刚柔耦合振动模型,给出了柔性体轮对的自由振动模态,以及柔性轮对的建模方法,对比分析了轮轨接触关系以及2种模型不同位置的振动加速度。结果显示,柔性轮对的弹性结构不仅能缓和轮轨之间的刚性作用,而且还缓和了中央悬挂以下的刚性振动,由于中央悬挂发挥了较好的隔振性能,故轮对柔性建模对车体、摇枕的振动影响较小。因此开展轮对柔性振动研究及其动态影响对于重载铁路车辆装备设计具有重要意义。     

叠层CSP封装的振动模糊可靠性分析

由于叠层CSP封装的复杂性,其振动特性很难用精确的理论模型表示。同时,由于传统的共振准则没有考虑到系统的变异性和模糊性,导致分析结果与真值具有较大偏差。该文利用有限元法方法建立叠层CSP封装振动分析模型,并求解其振动特性;在此基础上充分考虑系统的模糊性,对振动可靠性模型进行模糊处理,利用模糊理论建立其振动模糊可靠性理论模型。通过算例验证了振动模糊可靠性理论模型的有效性和可行性。     

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。     

三足离心机振动模型的建立

三足离心机被广泛用来分离固体和液体的混合物,其工作转速一般在2 000 r/min,但是对于颗粒更细的混合液 的离心效果不是很好。文章分析离心机组成结构,对分部件分类描述,并推导出相应的动能描述形式。进而在分析悬挂 力的基础上,应用第二类Lagrange方程,建立了离心机的动力学模型。在此基础上,采用四阶Runge-Kutta求解整机的 运动轨迹,并验证了该动力学模型的正确性。从而为三足离心机减振抑噪的进一步研究提供了理论依据。     

区间参数智能梁结构闭环系统动态特性分析

以区间参数压电智能梁结构为研究对象,建立了基于位移反馈控制结构闭环系统动态特性分析的有限元模型。在材料物理参数和几何尺寸等为区间变量时,分析了结构质量矩阵和刚度矩阵的不确定性。并从求解结构振动动态特性的Rayleigh商出发,利用区间变量运算法则推导出了结构闭环系统固有频率的数字特征表达式。通过算例,考察了区间参数对结构固有频率特性的影响,并验证了所建模型和方法的可行性与合理性。研究结果表明,利用区间系数分析法来研究压电智能梁结构闭环系统的动态特性具有一定的工程应用价值。     

考虑激励幅值慢变的卷绕头转子系统动力学建模

卷绕头转子系统结构之间的耦合振动和时频变激励使振动问题十分复杂,为了更准确地研究其动力学特性,根据转子动力学理论,使用有限元方法建立了考虑多盘质量慢变的卷绕头非线性转子系统整机动力学模型,运用Newmark-β数值积分方法对其动力学特性求解,得到仅存在初始不平衡量以及卷装不良带来的激励频率、幅值慢变下的非线性动力学行为。通过分析轴心轨迹、时域波形和幅频特性曲线等结果,发现卷绕头转子系统对因卷装不良引起的激励幅值慢变较为敏感,出现新的频率成分。进一步对比分析了不同节点处的振动频谱,其结果可为卷绕头转子系统动力学设计和故障识别提供一定理论支持。     

倒立摆滑模变结构控制器的设计与实现

倒立摆是检验控制算法性能优劣的理想装置,滑模变结构控制策略以其滑动模态的完全鲁棒性而备受关注。本文以天龙I型倒立摆为控制对象,研究对其实现有效控制的滑模变结构控制策略。首先建立了倒立摆的数学模型;其次根据模型特点设计了滑模变结构控制器,最后通过仿真和实物控制两种手段,验证了所论控制策略的正确性和可行性。     

一种轻质钢桥的动力特性研究

以坐落在俄罗斯远东地区符拉迪沃斯托克市的轻质钢桥为研究主体，利用现场实测及理论分析对轻质钢桥进行动力学参数评估。结果表明:实际测得振动周期与理论计算值基本吻合，而轻质钢桥的自振周期不符合俄罗斯桥梁设计规范。为改善轻质钢桥的动力特性，提出了采用加铺混凝土方案和准确评估轻质钢桥的动力学特性需要全面考虑结构的组成细节，并建立有限元模型的必要性，其结果具有一定的理论意义和工程实践应用价值。     

臂式掘进机新型振动截割机构的系统动力学分析

提出了臂式掘进机的一种新型振动截割机构，介绍了该机构的工作原理，利用Lagrange方程建立了该机构的系统动力学数学模型，并采用四阶龙格-库塔法进行数值求解。通过对该机构的动力学分析，得出了截割头的转速及其中心轮输入扭矩的运动关系式，为分析振动截割机构的运动特性及设计振动截割机构提供了理论依据。     

柔性梁的振动主动控制研究

对柔性梁的振动分析方法进行了研究。运用系统的分析方法对柔性梁的振动进行分析,并建立柔性梁的动力学系统模型。输入信号通过最优控制理论的计算输出最优控制信号作用于执行器产生相应的执行力来抑制柔性悬臂梁的振动,从而达到对振动进行控制的目的。通过仿真结果表明,采用主动控制器来抑制柔性梁的振动是非常有效的。     

臂式掘进机振动截割机构带载时的动力学分析

建立了臂式掘进机新型振动截割机构带载时的力学模型，利用Lagrange方程建立了该机构带载时的运动微分方程组，并根据实际工况对运动微分方程组进行了简化。通过对该机构的动力学分析，得出了截割头带载时的转速及其输出扭矩的运动关系式，比较了截割头带载和空载时运动规律的异同，为进一步分析振动截割机构的运动特性及设计振动截割机构提供了理论依据。     

隧道式连续洗衣机内滚筒设计及强度分析

为保证隧道式洗衣机洗涤过程连续顺畅及洗涤效果良好,利用SolidWorks软件建立多种内滚筒设计模型,并对比各种方案的优缺点。在确定一种底部内滚筒设计方式的情况下,利用HyperMesh软件对内滚筒三维模型网格化,施加静力载荷及相关约束,然后进行有限元分析。结果表明：应力云图及位移云图验证此创新结构设计满足强度及刚度要求,故而可以指导国内首创的底部传送隧道式洗衣机的加工生产。     

电动汽车电驱动系统机电耦合动态特性研究

为研究典型工况下电动汽车电驱动系统机电耦合作用机理,考虑永磁同步电机动态特性及齿轮传动系统非线性时变啮合特性,建立包括永磁同步电机动态模型和齿轮传动系统动力学模型的电动汽车电驱动系统机电耦合动力学模型。在此基础上,仿真分析稳态工况、冲击载荷工况、起伏路面工况等典型工况下电动汽车电驱动系统齿轮系统扭转特性和电机定子电流的动态响应特性。仿真结果表明:驱动电机与传动系统之间存在明显的机电耦合效应;电机定子电流会受到机械传动系统啮频和转频的调制;可以通过电机定子电流监测电驱动系统齿轮传动系统的啮合振动状态。研究结果可为电动汽车电驱动系统主动减振控制策略研究提供参考。     

π型截面涡激振动风洞试验及气动抑制措施研究

对某大跨斜拉桥进行节段模型风洞试验,研究该桥采用π型断面时抑制主梁涡激振动的气动措施。对其主梁节段模型进行涡激振动试验,通过对比研究,检验中央稳定板及改变栏杆透风率的气动措施的有效性。并借助CFD仿真技术,分析主梁断面周边绕流特性,探索气动措施抑制涡激振动的机理。结果表明,气动措施可以改善π型截面梁空气动力学特性,得到了抑制涡激振动的目的。     

对置活塞式四冲程自由活塞发电机仿真研究

针对现有结构的四冲程自由活塞发电机在工作过程中存在的严重机械振动问题,提出了一种新型的对置活塞式结构四冲程自由活塞发电机.在分析系统结构组成和工作原理的基础上,分别从热力学和动力学建立对置活塞式四冲程自由活塞发电机的仿真模型,并进行系统动态特性的仿真分析.研究结果表明:该四冲程自由活塞发电机具有机械振动小及功率密度高的特点,比单活塞式结构的四冲程自由活塞发电机更适合作为未来混合动力电动汽车的发电装置.     

某双转子发动机变态相似模型设计与验证分析

为了研究转子系统动力变态相似性问题和转子系统变态试验模型的设计方法,归纳总结了变态相似理论,借助方程推导了转子系统变态模型与原型的相似准则,深入分析了其动力学相似关系。基于有限元法和遗传算法结合的数学模型,建立了转子系统模型优化设计算法,并对实际发动机燃气发生器和动力涡轮转子系统进行了动力学相似设计。经过计算,所设计的变态相似试验模型与原型满足动力学相似,可用此变态模型来分析原型的动力特性。研究结果表明:提出的转子系统变态模型优化设计方法切实可行,对转子系统试验模型的变态相似设计具有指导意义。     

基于Adams的汽车动力总成-整车系统隔振优化设计

应用已测得的动力总成各项参数,建立动力总成-整车动力学模型;运用能量解耦原理,考虑系统各阶振动固有频率的合理分配对优化过程加以约束;利用系统动力学仿真分析软件Adams对动力总成-整车动力学模型中的悬置系统进行优化设计。振动传递率和频域响应分析结果表明:该方法能有效地提高悬置系统的隔振性能。