弯曲振动

摘要： 基于Timoshenko梁弯曲理论,该文建立了双激励阶梯形弯曲振动夹心式压电换能器的传递矩阵理论模型。利用解析理论模型和有限元仿真对换能器的前4阶弯曲振动特性进行了计算分析。结果表明,在换能器的各阶弯曲振动模态下,解析理论计算与有限元仿真均取得了一致结果,即在低阶(一、二阶)弯曲振动模式下换能器有效机电耦合系数大,高阶弯曲振动模式下换能器的有效机电耦合系数小。阶梯形前盖板的直径比对换能器的各阶弯曲共振频率和放大系数均有较大的影响,直径比越大,弯曲共振频率越低,放大系数越大。

摘要： 为确定服役状态下的轨道扣件动刚度,将钢轨视为置于连续弹性基础上的简支梁,推导扣件动刚度计算式,提出基于连续弹性基础梁模型的扣件动刚度测试方法,对某服役状态下的高铁线路轨道扣件动刚度进行测试。结果表明:扣件动刚度由钢轨1阶弯曲振动的频率和参振长度、钢轨的单位长度质量和抗弯刚度以及扣件的支承间距决定,当轨道结构确定时扣件动刚度可通过测试钢轨1阶弯曲振动频率求得,其计算式在振动频率小于450 Hz时计算结果的误差小于10%;某高铁线路CRTSⅡ型板式无砟轨道服役状态下的扣件动刚度为36.5kN·mm^(-1),约为垫板静刚度的1.62倍。

摘要： 为提高圆管超声换能器的声辐射效率,提出一种新型开缝式圆管型复合压电超声换能器并对其振动特性进行了研究.该换能器由全波长夹心式压电超声换能器与开有狭缝的金属圆管纵向复合而成.基于弯曲振动理论,推导了开缝圆管辐射器与圆形端盖的弯曲振动频率方程,并对开缝式圆管复合压电超声换能器的振幅特性进行了数值仿真分析.研究结果表明:开缝式圆管的弯曲共振频率随其半径和长度的增大而降低,随其管壁及端盖厚度的增大而升高;此外,通过开狭缝的方式可使圆管辐射器获得较高的弯曲位移振幅和较大的体积形变量,使其在超声波液体处理技术领域更具应用前景.

摘要： 基于Mindlin板理论,将高斯展开法引入到组合式开口矩形板弯曲振动问题研究中。选取高斯小波函数作为位移形函数,其本身的局域化特性能够准确捕捉到局部开口处的特征,提高计算效率;定义了高斯函数的伸缩因子和平移因子,通过伸缩和平移变换生成一系列用于拟合开口板位移场的基函数,增大伸缩因子取值使得形函数具有更高的分辨率,进而能更精确地模拟更高频的振动场;以能量法为基本框架,建立了开口板的拉格朗日能量泛函,并引入人工弹簧模型模拟各种边界条件,将边界条件以弹性势能的方式附加到开口板的能量泛函之中。通过与有限元软件的计算结果对比,验证了该方法的准确性与适用性。

摘要： 斗提式散粮卸船机是一种新型的散粮卸船机,提升装置由斗提机和螺旋喂料器组成.考虑到卸船用斗提机的悬臂工作状态,与传统斗提机的安装方式不同,同时会受风浪等因素的影响,针对提升装置的弯曲振动进行理论研究.计算得出提升段横截面对于形心轴的惯性矩和悬臂梁的等效弯曲刚度.建立提升装置竖直悬臂梁模型,利用微元法建立提升段弯曲振动的动力学方程,通过对端部质量块的力学分析,确定弯曲振动的边界条件,得出弯曲振动的频率方程.利用MATLAB求解频率方程,得出提升装置弯曲振动的前四阶固有频率.使用ANSYS对提升装置进行模态仿真,得到前四阶固有频率和振型.从理论结果和仿真结果的对比来看,前四阶频率的误差值都在5％以下,理论结果具有可靠性.研究为斗提式提升装置的固有频率计算提供了新的方法思路,研究结果为斗提式散粮卸船机的进一步研究提供依据.

摘要： 针对目前超声电机振子主要采用纵振或弯振复合而较少采用扭曲振动的形式,该文设计了一种弯扭复合模态的超声电机振子,该振子的振动模态由一阶扭转振动模态和二阶弯曲振动模态耦合而成。采用有限元法对二阶弯曲振动模态和一阶扭转振动模态固有频率在不同振子尺寸参数下的规律进行分析,并将这些规律拟合为两个多维函数的基础上,以提高二阶弯曲振动模态和一阶扭转振动模态固有频率一致性为目标,采用最速下降法对振子结构进行优化设计。实验结果表明,优化设计后振子的二阶弯曲和一阶扭转振动固有频率一致性较优化前有明显提高。

摘要： 采用改进傅里叶级数法分析任意三角形薄板在多种边界条件下的弯曲振动特性.首先将三角域转换为单位正方形域,同时引入人工虚拟弹簧技术来模拟各种边界约束;为消除边界上的跳跃或不连续问题,使用一种改进傅里叶级数来表示薄板的容许位移函数;根据经典薄板理论建立薄板的能量方程,最后采用Rayleigh-Ritz法求解.通过将数值结果与有限元法的结果进行对比,表明该方法具有稳定性好、精度高、收敛速度快的特点.该方法可以很容易地得到任意三角形薄板在多种边界条件下的弯曲振动特性,包括固有频率和模态形状.

摘要： 在进行轨道交通引起建筑结构振动响应计算时,为了提高高频响应的准确度,采用谱单元法(spectral ele-ment method,SEM)求解矩形楼板的动力响应,并针对既有谱单元法中板与梁(柱)单元自由度不相容问题,通过修正板的节点自由度,实现了板与梁、柱的耦合.将四边任意边界条件的矩形板分解为两个可以转化为类一维问题的单向板;基于Kirchhoff薄板的振动控制方程,对每一个单向板进行动力计算,并分析波的传播与横截面的振型.通过最小二乘法优化板的节点自由度,使之与梁、柱单元的自由度对应,实现谱单元法在梁板柱耦合结构中的应用.将谱单元法的计算结果与解析解和有限元法结果对比得出:在1 ～ 250 Hz内,谱单元法的计算结果比有限元准确,尤其在高频范围;谱单元模型节点数量较少,建模和计算效率高于有限元.

摘要： 机电传动系统在新能源车辆、高速列车等领域广泛应用,随着系统向高速、重载和轻量化方向的发展,其动力学特性愈发复杂.基于集中-分布参数模型,分析渐开线直齿轮啮合激励和轴的振动激励共同作用情况下的动力学响应及影响规律.基于有限单元法和集中参数法,结合轴模型和齿轮啮合模型建立集中-分布参数动力学模型,采用广义-a数值方法进行求解,分析轴振动和齿轮偏心量对系统动力学响应的影响.研究发现:集中-分布参数模型能够预测出轴在齿轮安装位置和轴与轴承一侧连接位置两点处承受较大的von Mises交变应力;轴的变形可诱发系统产生由轴沿Y轴、Z轴方向的弯曲振动频率及其与啮频的组合频率等新频率;仿真得到轴沿Y轴和Z轴方向的弯曲振动频率分别为1125 Hz和874 Hz,两个频率的大小与幅值仅由轴的固有特性决定;随着齿轮偏心量增大,时变齿侧间隙、动态啮合力、轴上随时间周期性变化的von Mises交变应力和齿轮中心涡动轨迹均明显增大,且最大动态啮合力与齿轮偏心量呈线性递增关系,递增比率为1.77×109.该研究成果可为提升机电传动系统的动力学性能提供重要的理论参考依据.

摘要： 压电扬声器因其压电谐振式工作原理而成为顺应电子设备小型化趋势的研究热点,但是由于低频性能不突出而限制了其应用。该文为了降低压电扬声器谐振频率,在分析压电扬声器低频振动原理的基础上,提出了基于弯曲振动模态的压电单晶切型计算模型,并通过计算确定了其优化切型;利用有限元分析法验证了切型对扬声器谐振频率的影响;制作了扬声器原型器件,并对其谐振频率进行了测试与分析。结果表明,该文计算得到的优化切型将压电扬声器的弯曲谐振频率降低了约10%,证明该文提出的切型判断方法能够有效降低压电扬声器的低频谐振频率。

摘要： 介绍了旋转机械扭振脉冲时序测量法及其误差影响因素,分析了弯曲振动对扭转振动测试结果的影响,指出不同侧弯曲振动对扭振测试结果的影响机理不同.同侧弯曲振动会导致调理后的TTL信号中出现丢齿现象,可以通过增设高通滤波器的方法来消除.正交侧弯曲振动会导致虚假扭振信号,可以通过在测量截面上对称安装两个涡流传感器并将两个传感器输出信号平均的方法来补偿.试验证实了弯曲振动的影响及补偿方法的有效性.

摘要： 将声子晶体的周期性思想引入到管路结构设计中,将管壁设计成沿轴向交替排列的周期性复合结构,基于传递矩阵法分析了液体流速对充液材料周期管路弯曲振动的影响.分别计算了不同液体流速下充液材料周期管路的弯曲振动能带结构和频响曲线,并利用试验管路系统进行了试验验证.

摘要： 本文介绍了某亚临界高中压转子弯曲的过程,总结分析了弯曲转子的振动特性,根据转子弯曲的可能原因,运用排除法分析了转子弯曲的原因,介绍了弯曲转子的处理措施,对后续机组运行监视、转子弯曲原因分析、弯曲转子处理具有一定的借鉴意义.

摘要： 叶片一轮盘一转子系统是大型汽轮发电机组的核心部件，本文重点了双分流低压转子叶片切向弯曲振动与轴扭转振动的耦合机理.采用等效方法,将双分流低压转子的叶片-轴耦合系统简化为一个4自由度集总参数模型.通过对该简化模型的振动特性分析,研究了转子的叶片-轴耦合系统固有频率与叶片轮盘固有频率之间的关系,影响叶片弯曲与轴扭转耦合的因素,以及叶片弯曲振动与轴扭转振动耦合模式.研究表明:当频率比远离1时,耦合系统的固有频率和振型趋近于单独轴的扭转或者叶片轮盘的固有频率和振型,耦合作用很小,可以忽略;当频率比接近1时,耦合作用不能忽略,会出现三种不同形式的耦合振动模式.

摘要： 基于圆盘非对称转子简化模型和达朗贝尔原理,建立了曲轴单拐的弯-扭耦合振动非线性数学模型,并利用理论推导和四阶龙格库塔的迭代数值求解方法研究了弯曲振动和扭振振动间的相互影响规律.研究结果表明,弯曲振动(或扭转振动)会耦合产生多种频率成分的扭转振动(或弯曲振动),耦合振动幅值随着激励频率和偏心距的增加而加大,且弯曲振动对扭转振动的耦合影响相对较大.

摘要： 输电线路属于重要生命线工程,1000kV特高压输电线路是我国目前最高电压等级的输电线路.特高压杆塔结构高大,其风振效应是工程中关心的主要问题之一.本文以一座1 000kV和500kV同塔并架的高124.1m的四回路钢管塔为对象，研究适应输电塔弯曲振动的TMD减振方法。首先通过动力分析与仿真确定了减振措施的有效性，并提出了TMD设计的优化参数。在此基础上，设计制作了两台试验用TMD装置。该装置采用悬臂梁弹性元件和电涡流阻尼方式，结构简单，安装简便，可以有效地满足输电塔服役条件下长寿命无维护的要求。有效振动质量达到装置总质量的85%以上，极大地降低了附加荷载。通过实塔TMD减振试验，初步分析表明TMD减振措施取得了预期效果。

摘要： 金属管(杆)弯曲振动实验是一个有趣的演示实验，所用器材仅为一根薄壁钢管或铝杆和一个橡胶锤。实验者捏持住金属管(杆)中距管端0.224倍管长处，用橡胶锤敲击金属管的端点或中点，就能听到金属管(杆)发出的清晰的声音。若捏持不变，手持橡胶锤敲击金属管(杆)上其他点，就会听到金属管(杆)发出声音的音调和音色都有变化。若改变捏持点，敲击金属管端点或中点，也听到声音的音调和音色都有明显变化。本文对两端自由金属管(杆)弯曲振动实验进行了分析,对观察到的现象给出了一种解释。

摘要： 考虑非线性油膜力、以及弹性支承对转子系统的影响,建立了基于扭矩激励的转子系统数学模型并引入了扭矩对载荷的影响因数,采用4阶Rounge-kutta法对非线性方程进行求解,并分别对转子系统施加线性扭矩激励和无扭矩作用下进行仿真和试验研究.结果表明,在线性扭矩的作用下,轮盘处的振动位移发生了一定变化,轴心轨迹发生了明显偏移,受支承刚度的影响,在频谱分析中除了1倍频外,出现了及其丰富的低频成分.得出的结论对转子系统的故障诊断具有一定的意义.

摘要： 考虑非线性油膜力、以及弹性支承对转子系统的影响,建立了基于扭矩激励的转子系统数学模型并引入了扭矩对载荷的影响因数,采用4阶Rounge-kutta法对非线性方程进行求解,并分别对转子系统施加线性扭矩激励和无扭矩作用下进行仿真和试验研究.结果表明,在线性扭矩的作用下,轮盘处的振动位移发生了一定变化,轴心轨迹发生了明显偏移,受支承刚度的影响,在频谱分析中除了1倍频外,出现了及其丰富的低频成分.得出的结论对转子系统的故障诊断具有一定的意义.

摘要： 考虑非线性油膜力、以及弹性支承对转子系统的影响,建立了基于扭矩激励的转子系统数学模型并引入了扭矩对载荷的影响因数,采用4阶Rounge-kutta法对非线性方程进行求解,并分别对转子系统施加线性扭矩激励和无扭矩作用下进行仿真和试验研究.结果表明,在线性扭矩的作用下,轮盘处的振动位移发生了一定变化,轴心轨迹发生了明显偏移,受支承刚度的影响,在频谱分析中除了1倍频外,出现了及其丰富的低频成分.得出的结论对转子系统的故障诊断具有一定的意义.

摘要： 本发明抑制起因于热弹性效应的Q值劣化。第1槽部(15)的第1深度(d1)和第2槽部(16)的第2深度(d2)小于包括第3面(13)的面与包括第4面(14)的面之间的距离，因而第1槽部(15)和第2槽部(16)不会贯通包括第3面(13)的面与包括第4面(14)的面之间。并且，第1槽部(15)的第1深度(d1)与第2槽部(16)的第2深度(d2)之和大于第3面(13)与第4面(14)之间的距离，因而第1伸缩部(17)(第1面(11))与第2伸缩部(18)(第2面(12))之间的热移动路径不会形成为直线。这样，能够使第1伸缩部(17)(第1面(11))与第2伸缩部(18)(第2面(12))之间的热移动路径在第1槽部(15)和第2槽部(16)中迂回而变长。

摘要： 本发明公开了一种激光干涉法低频振动校准的长冲程振动台导轨弯曲修正方法，采集固定于长冲程振动台导轨不同位置工作台面的圆形标志序列图像；然后利用基于Zernike矩的亚像素边缘检测方法提取序列图像的亚像素圆形特征边缘，并基于最小二乘法拟合圆求取相应的圆心坐标；以同一位置序列图像的拟合圆心坐标均值作为圆形标志的位置，基于视觉测量原理测量由导轨弯曲引起的振动台工作台面的位置变化，实现导轨弯曲的测量；最后利用计算的导轨弯曲修正基于激光干涉法的低频振动校准结果，以提高校准精度。本方法解决了现有激光干涉法无法满足高精度低频振动校准需求的不足。

摘要： 本发明抑制起因于热弹性效应的Q值劣化。第1槽部(15)的第1深度(d1)和第2槽部(16)的第2深度(d2)小于包括第3面(13)的面与包括第4面(14)的面之间的距离，因而第1槽部(15)和第2槽部(16)不会贯通包括第3面(13)的面与包括第4面(14)的面之间。并且，第1槽部(15)的第1深度(d1)与第2槽部(16)的第2深度(d2)之和大于第3面(13)与第4面(14)之间的距离，因而第1伸缩部(17)(第1面(11))与第2伸缩部(18)(第2面(12))之间的热移动路径不会形成为直线。这样，能够使第1伸缩部(17)(第1面(11))与第2伸缩部(18)(第2面(12))之间的热移动路径在第1槽部(15)和第2槽部(16)中迂回而变长。

摘要： 本发明提供抑制了Q值降低的小型弯曲振动片及利用该弯曲振动片的振荡器。在由基部(52)和从基部(52)一端侧延伸出的一对振动臂(53、54)构成的音叉型石英振动片(50)中，在包括各振动臂(53、54)的与基部(52)相连的根部附近区域形成激励电极(36A、37A)。振动臂(53、54)沿图中箭头(G)的方向弯曲振动时压缩或拉伸应力作用的第1区域(110、112)和第2区域(111、113)热连接。振动臂(53、54)各自的热传导路径的条数设为m、热传导路径的热阻率设为ρ

摘要： 本发明提供一种抑制了Q值降低的小型弯曲振动片及利用该弯曲振动片的振荡器。该音叉型石英振动片(50)由基部(52)和从该基部(52)的一端侧分叉出两支并彼此平行地延伸的一对振动臂(53、54)构成。在各振动臂(53、54)形成有激励电极(36A、37A)，在基部(52)设置了分别与激励电极(36A、37A)相对应的外部连接电极(66、67)。另外，在振动臂(53)的与基部(52)相连的根部附近的基部(52)上设置有由热传导率高的材料形成的热传导路径(57)，该热传导路径(57)被连接于侧面电极(26A、26B)，该侧面电极(26A、26B)分别设置在与振动臂(53)的形成有激励电极(36A)的主面正交的两侧面。从而，图中箭头所示的振动臂(53)的弯曲振动方向的成为与基部(52)相连的根部的第1区域(110)和第2区域(111)通过热传导路径(57)被热连接。

摘要： 本发明提供抑制了Q值降低的小型弯曲振动片及利用该弯曲振动片的振荡器。在由基部(52)和从基部(52)一端侧延伸出的一对振动臂(53、54)构成的音叉型石英振动片(50)中，在包括各振动臂(53、54)的与基部(52)相连的根部附近区域形成激励电极(36A、37A)。振动臂(53、54)沿图中箭头(G)的方向弯曲振动时压缩或拉伸应力作用的第1区域(110、112)和第2区域(111、113)热连接。振动臂(53、54)各自的热传导路径的条数设为m、热传导路径的热阻率设为ρ

摘要： 本发明提供一种抑制了Q值降低的小型弯曲振动片及利用该弯曲振动片的振荡器。该音叉型石英振动片(50)由基部(52)和从该基部(52)的一端侧分叉出两支并彼此平行地延伸的一对振动臂(53、54)构成。在各振动臂(53、54)形成有激励电极(36A、37A)，在基部(52)设置了分别与激励电极(36A、37A)相对应的外部连接电极(66、67)。另外，在振动臂(53)的与基部(52)相连的根部附近的基部(52)上设置有由热传导率高的材料形成的热传导路径(57)，该热传导路径(57)被连接于侧面电极(26A、26B)，该侧面电极(26A、26B)分别设置在与振动臂(53)的形成有激励电极(36A)的主面正交的两侧面。从而，图中箭头所示的振动臂(53)的弯曲振动方向的成为与基部(52)相连的根部的第1区域(110)和第2区域(111)通过热传导路径(57)被热连接。

摘要： 本发明公开了偶极子声波换能器技术领域的一种三叠片式弯曲振动器、弯曲式换能器及带宽拓宽方法，包括金属基片、设置在金属基片宽度方向两侧的第一叠片结构和第二叠片结构，第一叠片结构包括多个平行设置、长度递减并绝缘连接的第一压电陶瓷片，第二叠片结构包括多个平行设置、长度递减并绝缘连接的第二压电陶瓷片，且第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的极化方向为金属基片的厚度方向。本发明可先通过对不同长度的压电陶瓷片顺序激励，使金属基片发生不同程度的弯曲振动，并得不同频率的谐振峰，再通过不同频率的谐振峰之间的相互组合，实现拓宽弯曲式换能器的频带。

摘要： 本发明提供弯曲振动片、弯曲振子以及电子设备。弯曲振动片具有基部和从基部延伸的多个振动臂部，一对振动臂部分别具有第一槽部和第二槽部，所述第一槽部沿着振动臂部的延伸方向形成于沿着一对振动臂部的排列方向的一方的主面，所述第二槽部与第一槽部并列地形成于另一方的主面，第一槽部的深度与第二槽部的深度之和比一方的主面与另一方的主面之间的间隔大，一对振动臂部分别在位于靠近与振动臂部彼此面对的内侧相反的外侧形成的第一槽部的开口侧的一方的主面设有附加重量的质量部。

摘要： 本发明提供一种双弯曲振动模式的超声椭圆振动切削装置，包括预紧螺栓、后盖板、第一组振动源、中间板、第二组振动源，前盖板及刀具。两组振动源均是由半圆环压电陶瓷、电极片及相同尺寸的半圆环形钢块组成，且两组振动源呈90°旋转布置，通过两相相同频率但具有一定相位差的超声激励信号，激励出装置的两相超声弯曲振动，使装置呈现出“双弯曲振动模式”，从而在安装在前盖板上的刀具刀尖处输出二维超声椭圆振动轨迹。本发明不仅能够实现对输出的椭圆振动轨迹的调整，且避免了装置中因正负极混串导致的装置带电的缺点，可充分发挥超声椭圆振动切削技术的减小刀具磨损，抑制加工颤振、降低工件表面粗糙度等优势，利于超声椭圆振动技术的推广。