钢板-橡胶吸能圈的设计方法

钢材和橡胶是两种常见的工程材料,两者组合起来具有较好的吸能和回弹性能。为了综合两种材料的优异性能用于工程设计,提出了一种由外钢板、橡胶圈和内钢板组成的钢板-橡胶吸能圈(简称钢板-橡胶圈)以用于防撞设计,并由此开展了基于钢板-橡胶圈的设计方法研究:使用有限元软件建立了外径为1 m的25个具有不同结构参数(钢板厚度、环壁厚)的钢板-橡胶圈有限元模型,其中钢板厚度选取的尺寸为0,5,10,15,20,25 mm,环壁厚选取的尺寸是0. 05,0. 1,0. 15,0. 2,0. 25 m。定义无量纲比值:钢板厚、环壁厚、圈的径向相对变形比。通过数值仿真和统计分析,建立了圈的性能参数(吸能量)与这3个无量纲比值的经验公式,并进行了相应的误差分析,确定了经验公式具有一定的可信度。同时,基于工程设计优化需要,定义了基于回弹率的优化筛选原则,用于筛选掉满足耗能要求但不满足回弹率要求的钢板-橡胶圈。参照结构试验的相似理论,将1 m外径的钢板-橡胶圈的经验公式推广到更多不同外径钢板-橡胶圈中。最后,提出了一种较为实用的用于桥梁防撞结构的钢板-橡胶圈的设计流程,并依照设计流程给出了相关的设计算例。     

矩形顶管隧道接头橡胶圈防水安全限值研究

为研究矩形顶管隧道接头橡胶圈的受力特性和密封性，利用接头细部尺寸关系表达式，计算接头在发生防水失效时的临界状态值，通过有限元软件建立接头安装模型，定量改变接头安装间隙和管节偏转角，将模拟结果与理论计算结果进行对比验证。结果表明： 1）橡胶圈安装力随安装距离的增加表现为先增大到峰值，后减小到定值，且安装间隙的大小对安装力影响显著； 2）橡胶圈压缩高度在8~14 mm时接头防水效果良好，当橡胶圈压缩高度小于8 mm或大于14 mm时，橡胶圈分别因接触压力不足0.3 MPa或过度压缩而不满足规范要求； 3）管节发生偏转时，最大允许的偏转角为0.02 rad，当偏转角进一步增大，依次发生因接触压力不足引起的渗漏水破坏、钢套环与插口管节接触破坏、钢套环与橡胶圈的脱离破坏以及橡胶圈过度压缩导致的破坏。     

拱北隧道曲线钢顶管接头橡胶圈结构数值模拟研究

曲线钢顶管技术是给水工程和隧道支护工程中新的非开挖施工技术,其管节结构与传统混凝土顶管管节结构差别较大,但目前设计和施工缺乏理论依据和参考规范。为优化拱北隧道曲线钢顶管施工中采用的接头橡胶圈结构,采用ABAQUS有限元软件,建立接头安装模型,研究优化前后橡胶圈应力、接触压力和接头安装力的变化规律。结果表明： 优化后的橡胶圈应力和接头安装力明显减小,且接触压力大于0.3 MPa,满足现场施工密封的要求,证明优化后的接头更加合理可靠。     

疲劳试验密封方式对气缸盖应力分布的影响

为对比密封方式对气缸盖疲劳试验结果的影响,对采用O型橡胶圈和气缸垫两种密封方式分别进行有限元分析和应力测量试验,得到了同一气缸盖采用这两种密封方式时的应力分布情况。结果表明,采用O型橡胶圈密封时,气缸盖的应力值大幅度降低,气缸盖疲劳试验结果较开放。     

关于车辆方向盘摆振的补偿方法及补偿系统研究

研究电动助力转向系统对方向盘摆振补偿的功能,通过对影响方向盘摆振因素的分解,当整车基本参数确定的情况下可以采用EPS进行摆振补偿.通过摆振补偿功能开发到某车型实车测试验证,有效解决高速制动等工况下方向盘摆振问题.该研究为车辆方向盘摆振问题的解决提供采用EPS补偿万式提供方法及系统.     

分体式钢箱梁涡激振动特性及制振措施风洞试验研究

嘉绍大桥为多跨斜拉桥,其分体式钢箱梁可能在常遇风速下发生涡激振动.为消除可能的涡激振动对桥梁运营安全的影响,详细开展了嘉绍大桥主梁涡激振动特性及制振措施的风洞试验研究.在开展1∶60常规节段模型试验研究,把握大桥主梁涡振特性研究的基础上,针对主梁的气动敏感区域开展了涡振制振措施的研究工作,提出了抑制涡振的梁底导流板和桥面抑振板.通过1∶20大尺度节段风洞试验更详细地把握了该桥的涡振特性,并验证了导流板和抑振板的制振效果.风洞试验结果表明,当两者单独使用时,可在0.5％的阻尼比下将涡振振幅降低50％以上,以满足规范要求；当两者联合使用时,可基本消除涡激振动.该两种制振措施为同类型主梁的涡激振动控制有较好的参考作用.     

发动机凸轮轴扭振和滚振特性研究

采用集中质量法建立了某V12柴油机扭振动力学模型,计算得到了800～2500 r/min转速范围内的进排气左右凸轮轴负载扭矩激励,对凸轮轴进行了强迫振动仿真,获取凸轮轴各谐次扭转振幅和滚振谐次,并分析计算凸轮轴滚振振幅.结果表明:第4.5,5.0,5.5及6.5谐次主要贡献凸轮轴强迫扭振振幅,在2500r/min转速区域时凸轮轴扭振振幅峰值均达到最大值,3谐次的激励力矩是构成滚振的主要成分.分析并获取试验柴油机凸轮轴滚振最佳简谐系数,采用多次近似拟合低转速下的振幅结果以消除滚振误差的方法,建立了凸轮轴滚振计算模型,滚振计算的振幅与扭振动力学模型3谐次简谐振幅在800～1900 r/m in中低转速时幅值比较接近,差值小于0.02°,因滚振发生在较低转速,故滚振计算结果满足要求.该计算体系与研究结论为发动机凸轮轴系滚振的预测与控制提供了建议和参考.     

汽车加速扭转共振问题的整改

为解决汽车加速扭转共振问题,探讨了某款柴油车在1 700 r/min左右产生的扭振和共鸣声的机理,可通过改变相关件的扭振频率及增加扭振阻尼来解决此问题.在没有双质量飞轮的情况下,最终通过调整离合器扭转减振器的刚度和阻尼,以及与传动轴挠性联轴器的组合运用,消除了该车型的扭振问题.结果表明,扭振是由系统共振引起,在扭振的源头采取对策才是最有效的方法.     

汽车前轮摆振的原因分析

汽车前轮摆振即汽车在行驶中车辆不自主的抖动现象.摆振发生时车辆不能直线行驶,转向系有失控的感觉,俗称"发漂".汽车前轮摆振有一定的危害性,对安全行车有很大的影响.汽车前轮摆振发生的原因很多,主要与以下几方面的因素有关.     

上跨铁路桥梁主梁涡振性能及抑振措施研究

该文基于四川省达州市金南大道西延线二期工程上跨铁路桥梁的主梁节段模型风洞试验,探讨了主梁涡振特性.结果 表明:主梁断面存在明显的涡振现象.而后,研究了设置抑流板、移动检修车轨道、改变钢板墙外形和透风率等不同气动措施对主梁涡振性能的影响.根据研究结果,抑流板具有良好的抑振效果;适当改变检修车轨道位置能减少主梁的竖弯涡振,...     

汽车动力传动轴系扭振数字化测试系统

结合传感器技术、信号分析处理技术和虚拟仪器技术,采用数字脉冲时序法开发了汽车动力传动轴系高精度扭振数字化测试系统.介绍了数字脉冲时序法测量原理,以及扭振数字化测试系统的组成和性能.在搭建的汽车动力传动轴系扭振试验台上对该系统进行了试验验证.结果表明,该系统具有较高的测试精度和可靠性,适合在恶劣环境下进行汽车动力传动轴扭振测试.     

汽车转向泵压力振摆计算分析

论述了汽车转向泵的压力控制过程及压力振摆的产生.以VIOF型汽车转向泵为例,在规定其排量、转速、开启压力的情况下,突然关闭出油口,通过计算各时刻点的滑阀位置和压力值,分析了其压力振摆的波动规律,确定了影响其压力振摆的主要因素.指出,适当减小滑阀弹簧刚度和限压阻尼孔径,增大滑阀与阀体配合隙,对限制压力振摆有利.     

680Q汽油机曲轴橡胶扭振减振器设计与试验研究

目前,小型高速发动机一般都采用橡胶式扭振减振器.这种减振器是利用惯性块的惯量和橡胶的弹性来改变原系统的扭振特性,并依靠橡胶的内摩擦阻尼吸收部分振动能量,使曲轴扭振得以减弱.橡胶式扭振减振器与上海牌轿车680Q型汽油机原装用的摩擦片式减振器相比,具有结构简单、制造容易、重量轻、成本低、工作可靠、维护方便等优点.因此,上海牌轿     

窄桥面悬索桥非线性抖振时域分析

以一主跨278 m,桥面宽4 m的钢桁架加劲梁窄桥面悬索桥--新疆赛吾迭格尔大桥为工程背景,对窄桥面悬索桥的风致抖振响应进行有限元仿真模拟分析,并对可能影响抖振分析结果的非线性因素进行了分析.分析结果表明:对于该类型悬索桥,结构的大变形效应对抖振响应影响为负,计算动力响应可以偏保守不考虑结构的大变形,各因素对主梁各方向抖振响应的影响各不相同,抖振对横向位移的影响比较大,应该重点考虑.     

大跨斜拉桥施工与成桥状态风致抖振响应分析

为研究大跨斜拉桥成桥与施工状态的风致抖振响应,分别采用时域和频域方法对一座典型大跨斜拉桥的成桥状态、施工最大双悬臂与最大单悬臂状态进行了数值计算.采用改进的谐波合成法模拟桥梁结构的随机脉动风场,基于有限元编程,实现了考虑自激力的斜拉桥抖振时域分析,使用多模态耦合分析方法进行斜拉桥的频域抖振分析.分析结果表明:在主梁设计基准风速下,成桥状态和施工状态的横桥向和扭转角抖振位移均较小,施工最大双悬臂中跨悬臂端点竖桥向抖振位移较大,在施工中应妥善处理;成桥与施工状态下的主塔塔顶抖振位移均较小,施工过程中可以不考虑主塔顶部的位移控制;基于合理模拟风场的时域计算方法,能够考虑各种非线性因素,能够较好地反映斜拉桥的抖振响应;不考虑气动导纳的频域计算会夸大斜拉桥的抖振响应,考虑Sears函数作为气动导纳的频域计算方法会低估斜拉桥的抖振响应.     

风攻角对斜拉桥抖振的影响

在桥梁所处的自然环境中,来流风是有一定攻角的,在对桥梁进行抖振分析时,有必要对桥梁在不同攻角脉动风作用下进行分析计算,得出不同攻角下桥梁的抖振响应.文中以某公铁两用斜拉桥为例,采用谐波合成法模拟了该桥在基准风速下的脉动风场,采用线性时域分析方法研究了风攻角对斜拉桥抖振的影响.结果表明,该桥的抖振位移响应在正攻角下偏于不利.     

双质量飞轮——四连杆-弹簧机构型扭振减振器弹性特性分析与优化设计

推导出了一种新型双质量飞轮式扭振减振器--四连杆-弹簧机构型扭振减振器的静态弹性特性和扭转刚度表达式,并对影响弹性特性的因素进行了分析.根据国内某款轿车的动力传动系统参数建立了典型工况下的多自由度扭振模型,对该传动系统进行了模态分析,并利用虚拟样机技术对设计参数进行了优化.通过对五挡下采用双质量飞轮式扭振减振器和传统离合器从动盘式扭振减振器的两套整车动力传动系统在关键位置的角速度输出进行比较得知,前者比后者隔振效率提高近40%.     

制动时汽车前轮摆振试验研究

对某车型在制动时出现前轮摆振现象进行试验研究,经过对检测和数据处理分析,深入分析了该问题产生的原因,制动力不平衡是引起汽车摆振的直接原因,它会引起制动力的变化,从而形成摆振.     

桥塔施工阶段抖振响应分析

桥塔作为一种轻柔结构,风荷载是作用在它上面的主要侧向荷载.在仅考虑脉动风效应的情况下,对该桥桥塔在施工阶段的塔顶横桥向和顺桥向抖振位移进行了计算分析.结果表明,在风荷载作用下该桥塔横桥向抖振响应较为严重,需对独塔施工阶段的横桥向抖振响应进行控制.     

表面涂层拉索风雨激振及风荷载风洞试验研究

为避免拉索缠绕螺旋线对斜拉桥横桥向受力造成不利影响,提出一种在拉索表面涂聚脲涂层的风雨激振抑制措施.采用风洞节段模型测振、测力试验,研究聚脲涂层表面处理措施对拉索风雨激振和风荷载的影响,并与不采用措施拉索以及采用传统的缠绕螺旋线措施拉索进行比较.结果 表明:聚脲涂层表面处理措施能有效抑制拉索风雨激振;在无措施拉索临界区...