Lobew扭矩传感器的动态特性研究

该文从不同的动态特性参数入手,较详细地分析了不同参数对Lobew扭矩传感器动态特性的影响和作用,为今后对其它扭矩传感器的动态特性研究提供了一定的参考价值。     

负阶跃动态扭矩标准装置

100N.m负阶跃动态扭矩标准装置用于校准扭矩传感器的动态性能。它通过测量扭矩传感器负阶跃激励时间τ而获得其固有频率ωn。文章阐述了该装置的工作原理、关键技术、试验数据、不确定度分析。装置的技术指标:量程范围100N.m;τ≦5ms;不确定度U=5%,k=2。这是国际上首台动态扭矩标准装置。     

基于空间谐波分析的典型加筋板结构声振特性

[目的]单向周期加筋板在船舶结构中应用广泛,开展其声振特性理论研究可为加筋板的声振特性分析和优化提供理论参考。[方法]首先,考虑骨材对板的力和扭矩作用,以及流体声介质与板的耦合作用,分别建立无限大单、双周期加筋板的结构动力学模型;然后,通过傅里叶变换将空间域转换到波数域,应用构造函数、泊松公式及周期函数的性质推导加筋结构的振动方程,得到力激励和声波激励下加筋板振动位移的解析解,并利用稳相法给出加筋板的远场声压表达式;最后,通过具体算例讨论骨材扭矩、激励类型、激励位置、板厚、骨材参数等因素对周期加筋板结构声振特性的影响规律。[结果]骨材扭矩对加筋板声振特性的影响较小;对于周期加筋结构,可以利用骨材参数对声子晶体带隙的影响,衰减某些频率的振动;激励加载在强构件处可有效减弱振动;骨材的间距、尺寸等参数对声振特性的影响较为明显。[结论]对激励及骨材参数的合理设置,可以有效优化加筋板结构的水下声振特性。     

单频与多频激励下深海TTR立管参激特性分析

为深入研究深海TTR立管参激振动的本质特征,论文基于单自由度马修方程理论,利用摄动法研究了TTR立管在单频激励下的稳定性.基于复杂梁弯曲理论推导了希尔方程,分析对比了立管在单频和多频激励下的稳定性和各工况下的动态响应,以及极端海况下立管的振动特性,提出了一种引入额外阻尼来抑振的措施.得到了可以用来预报TTR参激稳定性的...     

变频激励响应分析及模态阻尼反演理论研究

实际工程结构中阻尼参数的获取往往依据规范经验或传统试验测试方法,然而经验取值普适性弱,传统测试方法中模态混叠难以有效分离、测点布置复杂以及某些情况下激励时序信号不易测量等问题,均给阻尼参数识别带来了困难。文章从多自由度模态叠加法动响应分析入手,提出了运用共振频率及其邻近频率激励响应反演系统模态阻尼的方法,推导了响应与阻尼比的理论关系,给出了"复合比例因子"的概念,并指出忽视系统共振响应与最大响应间的差异,往往会造成某些计算结果的大幅偏差。以某船船体梁数值计算为例,结合规范验证了阻尼反演理论及其公式的可靠性,并进一步对其进行了二维推广,完成了3块不同型式复合材料局部船体板单元结构模型的阻尼比测试,就其阻尼性能与钢材进行对比,发现复合材料在减振降噪方面有诱人的应用前景。该理论为潜艇总振动阻尼估算方法以及分布式阻尼研究提供了技术支撑。     

机械设备振源三向激励力测试方法

机械设备传递到船体上的激励力对船舶结构振动噪声预报有着重要意义。对于弹性安装的设备,提出采用基于隔振器阻抗特性的激励力间接测试方法和基于三向力传感器的直接测试方法。以小型柴油机为实验对象,用PCB三向力传感器直接测量柴油机机脚通过隔振器传递到基座的激励力,提出力传感器噪声干扰的抑制措施。实验结果表明,三向激励力间接测试值的误差小于3 dB,保证了测试精度,可作为准确值验证间接测试方法,在工程中采用间接测试方法完全可以代替直接测试方法。     

斜拉桥一致激励与多点激励地震反应分析

以斜拉桥作为研究对象,对2个斜拉桥模型的动力特性进行了分析,又对2桥在一致激励与多点激励作用下的地震反应进行了比较分析。计算结果表明：大跨度斜拉桥的墩、塔、梁的连接方式对整个桥梁体系的动力特性影响很大,必须正确考虑;随着跨径的增大,一致激励和多点激励都将会显著增大塔的纵、横向位移和主梁竖向位移,对塔和主梁抗震设计均不利;同时,多点激励对斜拉桥的动力反应位移有显著影响,特别是在桥梁中比较柔的部位,设计时必须引起足够重视。     

湍流激励下简支平板振动特性的解析法研究

解析法基于随机激励理论,采用湍流脉动压力的Corcos模型作为输入,结合考虑流固耦合时平板的频响函数,求解得到平板振动速度的自功率谱密度。计算结果同已有文献吻合较好,证明了解析法的正确性。同时研究结果表明：湍流激励下平板的振动特性体现了平板本身的固有特性;随着来流速度的增大,平板振速的均方谱密度幅值按一定的数值关系增大。     

起重机回转冲击载荷的磁流变抑制策略

针对起重机回转传动系统在紧急启制动时产生的惯性冲击易导致回转齿轮损伤失效问题,提出了一种抑制起重机回转冲击载荷的新策略。将回转传动系统减速器输出轴与回转小齿轮用磁流变弹性体联轴器联接,通过控制联轴器的扭转刚度和阻尼特性调节系统的传动特性,实现对回转传动系统振动冲击响应特性的调节。本文建立了回转传动系统磁流变振动控制的动力学方程,通过数值实验方法和分析法研究了联轴器扭矩传递特性、阻尼耗能缓冲特性、齿轮啮合力变化以及传递效率等系统特性,预测了系统在定常及随机载荷激励作用下的动态响应和冲击载荷的磁流变抑制效果。结果表明,磁流变弹性体联轴器不影响起重机回转传动系统的扭矩传递能力和传动效率,可以显著地降低系统对冲击载荷振动响应的峰值,改善回转传动系统的抗冲击性能,提高传动系统的可靠性。     

大功率低速离合器接合过程动态特性仿真

为得到大功率低速离合器轮齿在轴向接合过程中的动态冲击载荷,进而为强度分析提供依据,首先以存在转速差和轴向相对运动的内啮合齿轮副作为研究模型,采用系统动力学分析软件ADAMS分析了轮齿接合过程的动态特性,给出了完整接合过程的动态扭矩、轴向力和转速等关键参数,结果显示存在转速差和轴向相对运动的齿轮副在接合过程中产生较大的轴向力和扭矩冲击值,并且轮齿转速差、接合速度和轴向推力等参数对冲击载荷具有较大影响;以存在锁止角的锁销和摩擦片联动为主要研究对象,分析了锁销及摩擦片接合过程的动态特性,给出了完整接合过程的动态扭矩、轴向力和转速等关键参数,结果显示锁销及摩擦片在该联动过程中产生较大的轴向力和扭矩冲击值。该结果可为相关离合器的设计提供依据。     

齿式离合器接合过程动态特性的仿真研究

为得到大功率低速离合器轮齿在轴向接合过程中的动态冲击载荷,进而为强度分析提供依据,首先以存在转速差和轴向相对运动的内啮合齿轮副作为研究模型,采用系统动力学分析软件ADAMS分析了轮齿接合过程的动态特性,给出了完整接合过程的动态扭矩、轴向力和转速等关键参数,结果显示存在转速差和轴向相对运动的齿轮副在接合过程中产生较大的轴向力和扭矩冲击值,并且轮齿转速差、接合速度和轴向推力等参数对冲击载荷具有较大影响;以存在锁止角的锁销和摩擦片联动为主要研究对象,分析了锁销及摩擦片接合过程的动态特性,给出了完整接合过程的动态扭矩、轴向力和转速等关键参数,结果显示锁销及摩擦片在该联动过程中产生较大的轴向力和扭矩冲击值.该结果可为相关离合器的设计提供依据.     

激励点位置对结构振动特性的影响

研究了激励点位置对于梁、板结构输入功率的影响规律。研究表明:在不改变结构参数和激励特性的情况下,对于激励位置的优化不仅可以减小结构的振动能级,而且能抑制结构共振时的响应特性。由此提出了控制结构振动的新途径,激励点的位置对于结构的振动特性有着不可忽视的影响,并具有广阔的应用前景。     

基于环境激励网架结构的船舶结构模态分析

船舶结构的模态分析主要是指船体结构的振动特性分析,随着海上航运业的迅速发展,对船舶的质量有更高的要求,船舶的振动不仅会产生大量的噪声,还会导致船体连接的结构出现松动等问题,甚至导致船体的损坏。船舶的振动激励主要是指海浪、海风、船舶动力系统等激励,为了提高船舶结构的振动特性,本文研究了基于环境激励网架结构的船舶结构振动模态,分别对环境激励、船舶振动信号采集、模态参数识别等内容进行了研究,并对船舶结构的模态进行了仿真试验。本文对于改善环境激励下的船舶结构振动特性有一定的参考意义。     

船舶机械振动源激励力的间接估算工程方法

讨论了两种间接估算激励力的方法，目的是希望在工程现场应用这些工程方法取代激励力的直接测量。对刚性安装的机器推荐采用最小二乘法，该方法是基于支撑结构的加速度导纳特性进行估算的。对弹性安装的机器，推荐采用基于隔振器阻抗特性的激励力间接估算方法。力的估算是逆问题，文中采用奇异值分解技术来处理会遇到的病态问题，从而尽量降低估算误差。对估算的准确度、估算质量评价等进行了讨论。条件数的倒数在最小二乘法响应点的选取时可作为优选的先验判据，归一化残差可作为估算质量的后验判据。实验证明了间接估算方法是确定船舶机械激励力的恰当选择，实验结果的最小二乘法相对误差为3dB。测试中的信噪比被认为在力估算过程中有重要影响，低信噪比很可能是实际测试时的首要误差来源。也可用于指导船舶振动源特性描述的研究。     

多源激励下浮筏功率流特性的有限元分析

以船用浮筏为研究对象,在有限元方法的基础上,提出了利用四端参数法计算输入上层隔振器功率流、利用导纳法计算输入基座功率流的研究方法,并结合单自由度隔振系统验证了方法的准确性。利用该方法计算分析了扰动特性相同以及扰动特性不同的两设备激励力间的相位关系对输入基座功率流的影响。计算结果表明当设备的扰动特性相同时,相位关系对功率流的影响较为复杂,且影响不容忽视;当相位差为π时对应的低频段功率流最小。当两设备的扰动特性不同时,相位关系对输入基座功率流的影响取决于每台设备的激励谱与该台设备单独工作时隔振效果的综合。     

舰船机械设备振动激励特性测试方法研究

以自由速度作为描述振源激励特性的参数,通过对机器-隔振器-基座系统的分析,得到了作用于基座结构的激励力与机器自由速度之间的关系.以自由速度作为输入参数,计算加肋圆柱壳模型的受激振动响应,计算值与试验值一致,表明以自由速度表征机械设备振动特性及其作为激励力计算输入参数是合理的.最后还归纳了测量机器自由速度的安装条件.     

船舶机械振动源激励力的间接估计工程方法

船舶机械设备输出到船体上的激励力对船舶结构振动预报有着重要意义,文章讨论了两种间接估算激励力的方法,目的是希望在工程现场应用这些工程方法取代激励力的直接测量.对刚性安装的机器推荐采用最小二乘方法,该方法是基于支撑结构的加速度导纳特性进行估算.对弹性安装的机器而言,推荐采用基于隔振器阻抗特性的激励力间接估算方法.力的估算是逆问题,文中采用奇异值分解技术来处理会遇到的病态问题,从而尽量降低估算误差.文中还对估算的准确度、估算质量评价等进行了讨论.条件数的倒数在最小二乘法响应点的选取时可作为优选的先验判据,归一化残差可作为估算质量的后验判据.实验证明了间接估算方法是确定船舶机械激励力的恰当选择,实验结果的最小二乘法相对误差为3分贝.测试中的信噪比被认为在力估算过程中有重要影响,低信噪比很可能是实际测试时的首要误差来源.该文也可用于指导船舶振动源特性描述的研究.     

用WPA法解算分布力激励下梁结构的响应特性

用WPA法，亦称“波传递法”，对任意支承形式的梁在分布力激励下的动响应和动特性进行分析，并对均布力作用下的悬臂梁进行了理论推导，证明这种计算方法是正确的。     

舰船机电设备噪声振动及激励特性测量研究

从控制舰船机械噪声出发，对舰船机电设备在不同环境及不同安装条件下的噪声振动特性进行分析。在此基础上对舰船典型机电设备如泵、离心通风机、空调机组等的激励特性及其测量进行研究。为今后准确测量舰船机电设备噪声振动及激励特性参数提供参考。     

大跨度斜拉桥多点激励地震反应分析

以一主跨为670.56m斜拉桥作为研究对象,对其动力特性和在多点激励作用下的地震反应进行了计算,并与一致激励作用下的地震反应进行了对比分析。结果表明：大跨度斜拉桥的墩、塔、梁的连接方式对整个桥梁体系的动力特性影响很大;在对此桥型进行动力计算时,应选择尽可能多的振型参与;多点激励对斜拉桥的动力反应位移有显著影响,特别是在桥梁中比较柔的部位,设计时必须引起足够重视。