摘要：通过对磁流变阻尼器Sigmoid模型进行数值计算分析,揭示了各参数对该模型阻尼力的影响,证明了通过合理有效地选择参数可设计出符合工程实际应用的磁流变阻尼器。对确定性激励下磁流变阻尼器的Sigmoid模型进行了理论分析,指出了采用非线性的阻尼器模型能更精确地描述汽车悬架的振动特性。从而证明了磁流变阻尼器有良好的使用价值和Sigmoid模型磁流变阻尼器在汽车控制工程应用中的可行性。

摘要：为了兼顾微陀螺的灵敏度和带宽,实现其性能优化,将特征提取、响应面法与遗传算法相结合,提出了一种基于灵敏度和带宽最优化的优化设计方法。该方法基于特征提取确定设计变量及约束条件。通过BBD(Box-Behnken Design)方法采样,结合最小二乘法构建微陀螺灵敏度和带宽的响应面近似模型,运用多目标遗传算法对响应面模型进行优化。通过计算Pareto前沿最优解获得一系列优化方案,可同时将灵敏度和带宽分别提升19%和12%,也可在灵敏度不变的前提将带宽拓展78%,可根据实际需要选择不同的优化方案。对原设计和优化方案进行仿真对比,验证了优化设计结果的正确性。采用该方法对多自由度微陀螺的性能进行分析和优化,能在大大提高优化效率的同时有效提高灵敏度与带宽,为微陀螺的优化设计提供一种新思路。

摘要：针对快捷重载货运列车运行过程中运行不平顺、振动剧烈等问题,基于有限元模态分析和多体动力学刚柔耦合分析基本理论,利用Ansys和Simpack联合仿真分析方法,建立考虑转向架和车厢弹性的整车刚柔耦合动力学模型,模拟货车行驶过程,分析关键位置振动响应;利用时频分析和频响分析得出结构振动较大的原因,并通过理论分析找出结构优化的方法,设计新型轮对定位结构和调频质量阻尼器结构.结果表明:车厢和侧架的弹性共振是导致车辆系统振动剧烈的原因,新型轮对定位结构能够很好地抑制轮对和转向架的垂向和横向振动,车厢中部调频质量阻尼器的使用能够有效抑制车厢浮沉振动.因此,振动传递特性分析是研究车辆振动的有效手段,得出振动能量与激励和系统传递的相关性,本文提出的两种改进结构设计可为快捷重载货运列车的振动控制提供技术支持和应用参考.

摘要：尺寸效应将影响多段微梁的固有振动特性。针对微机电系统中一种三段式微梁,基于哈密顿原理建立了多段微梁的无阻尼自由振动方程,并求出微梁的固有频率和模态,将不同角度下的理论结果与有限元仿真进行对比验证。采用修正偶应力理论推导考虑材料尺度参数的多段微梁变形能表达式,并进行多段微梁固有频率和模态的尺寸效应分析。结果表明:随着材料尺度参数与特征尺寸比值的增大,多段微梁的固有频率逐渐增加。微梁各段间的角度越大,尺寸效应对1阶固有频率的影响越显著,而尺寸效应对微梁的模态几乎没有影响。

摘要：为揭示多自由度微陀螺非线性系统中速度反馈项对系统动力学特性的影响规律,探索减小或消除非线性影响的控制方法,以一类4自由度静电驱动微机械陀螺为研究对象,应用多尺度法分析了时滞速度反馈控制反馈增益对微陀螺输出响应的影响规律。研究发现:时滞量为零的条件下,反馈增益主要影响幅值大小;正的速度反馈增益会放大非线性的影响,系统出现新的不稳定区域,灵敏度稳定性遭到严重破坏;负的速度反馈增益对刚度非线性的影响有很好的控制作用,通过负增益的合理取值可完全消除刚度非线性的影响;提出了一种在不降低灵敏度的前提下利用速度反馈增益调阻作用来控制微陀螺灵敏度稳定性的方法,此方法为含刚度非线性多自由度微陀螺动态性能的优化和控制提供了理论依据。

摘要：内共振频率设计是将内共振应用于工程的前提,采用哈密顿原理推导了Z型梁-质量块结构的运动控制方程和边界条件,进而得到结构的固有频率。通过调节折叠角度和质量块质量进行结构的内共振频率设计,并给出不同频率比的参数范围。结果表明:随着折叠角度的增加,1阶固有频率逐渐增大,而2阶固有频率具有先减小后增大的趋势。在较大的折叠角度下,调节质量块的质量能够分别满足1:2,1:3,1:4的频率比条件。

摘要：环状周期结构广泛应用于工程领域.针对在移动载荷作用下的环状周期结构,开展三维参激振动特性分析.首先基于Hamilton理论,在惯性坐标系下建立了时变动力学模型.为了提高计算效率,采用坐标变换将其转换至随动坐标系,从而得到等效时不变模型.然后利用Galerkin理论将其离散,通过计算系统的特征值,预测了动力稳定性.最后采用Floquét理论计算了时变系统的不稳定域,得到了与等效系统相同的结果.该研究为该类系统的参数设计及稳定性控制提供了借鉴.

摘要：由于磁饱和非线性,开关磁阻电机电磁合力和转矩的计算缺乏系统有效的方法,造成电机振动和噪声评价困难。本文综合等效电路、拟合函数和麦克斯韦应力法等方法,推导电磁合力和转矩的完整解析表达。先通过等效磁路法计算出电机在4个特殊角度位置的磁链,然后利用函数拟合法获得电机的磁链转矩和切向力;再基于麦克斯韦应力法,推导单定子绕组受激时转子所受电磁径向力的表达式;最后在六相绕组轮替方波电流激励下,计算转子转动受到的电磁合力和合转矩。经电磁有限元仿真验证,证明该解析表征更加便捷高效。它基于初步设计的结构尺寸和硅钢参数,体现了电机参数之间的联系。结果为后续开展转子弯扭耦合振动行为和噪声控制研究奠定了基础。

摘要：采用动力理论对地基-结构非线性相互作用体系的振动方程进行了定性分析。基于多线性随动强化模型,采用非线性有限元法求解了基础和地基土之间的水平刚度与摇摆刚度,建立了结构-地基非线性相互作用体系的力学模型。利用拉格朗日能量法推导了结构水平位移和扭转相耦合的振动方程。采用多尺度法研究了结构-地基相互作用体系的主共振。通过分析不同结构与地基间的非线性耦合及相同结构与不同地基间的非线性耦合,揭示了结构体系出现的振动能量由高阶模态水平振动向低阶模态扭转振动传递的耦合效应现象,得到了结构体系的振动特性与能量传递规律。

摘要：为揭示多自由度微陀螺非线性系统中位移反馈项对系统动力学特性的影响规律,探索对非线性的控制方法,以一类四自由度静电驱动微机械陀螺为研究对象,采用多尺度法对微陀螺受控系统在频域和时域中的动力学特性进行了分析。研究发现:时滞量为整周期或半周期时反馈增益可有效的对系统共振频率进行调节;时滞量为四分之一或四分之三周期时,反馈增益主要影响幅值大小,共振频率基本保持不变;反馈控制参数选取得当可消除非线性引起的多稳态解,增加陀螺的灵敏度稳定性,选取不当会导致系统出现复杂的概周期运动使灵敏度稳定性遭到破坏。