惯容器

摘要： 提出了结合负刚度装置提升线性滞回阻尼器对斜拉索多模态振动控制效果的方法.考虑被动负刚度装置与阻尼器在斜拉索上任意位置安装,采用斜拉索两点施控系统特征方程,讨论了安装位置、线性滞回阻尼器参数、负刚度系数等对斜拉索多模态阻尼的影响.结果表明,被动负刚度装置能有效提升线性滞回阻尼器对斜拉索的多阶模态阻尼比,其安装位置越靠近阻尼器,阻尼提升效果越明显.进一步,以苏通大桥某附有黏性剪切阻尼器的超长拉索为例进行了实际设计,讨论了被动负刚度的可行性,并与结合惯容器的阻尼器进行了对比,结果表明,被动负刚度装置对斜拉索-阻尼器系统多模态阻尼提升效果更好.

摘要： 为进一步改善车辆抗侧倾和抗俯仰的综合性能,将惯容器应用到液压互联悬架中,设计一种含有惯容器的液压互联惯容悬架。建立整车机械-液压耦合动力学模型,应用AMESim搭建模型对车辆抗侧倾与抗俯仰能力以及悬架系统关键参数对车辆性能的影响进行仿真分析。通过仿真分析得:相较于横向稳定杆和普通液压互联悬架,液压互联惯容悬架能够明显提高车辆的抗俯仰和抗侧倾能力,改善车辆操纵稳定性和安全性。液压系统各关键参数对车辆的侧向加速度无明显影响。系统初始油压、马达排量和飞轮转动惯量与车身侧倾角呈负相关,蓄能器初始气体体积与车身侧倾角呈正相关。

摘要： 高速列车采用轻量化设计准则与动力分散式牵引方式,轻量化设计导致车体弹性振动加剧,动力分散式牵引方式将悬吊设备安装在车体下方,引起车体和设备的耦合振动。将惯容器运用于高速列车车下悬吊设备,设计新型悬吊设备减振系统,建立高速列车车体及车下惯容悬吊设备刚柔耦合垂向动力学模型,采用遗传算法优化惯容悬吊设备结构参数,通过虚拟激励法和平稳性快速算法求得系统的动力学响应,采用Sperling平稳性指标评价系统的动态性能,并与传统悬吊设备进行对比分析。研究表明,相较传统悬吊设备,惯容悬吊设备能够有效抑制高速列车车身振动,提升系统动力学性能。

摘要： 层间隔震技术是一种新的减震控制方法。建立了附加惯容器的层间隔震混合控制系统分析模型,推导了附加惯容器的层间隔震混合控制系统的动力特性公式,分析了模型计算参数对动力特性的影响。建立了基于反应谱的地震响应预测公式,并采用时程分析法进行验证;研究了附加惯容器的层间隔震混合控制系统的响应控制效果,对关键参数的影响进行了分析。研究结果表明:惯容器对层间隔震结构的地震响应具有一定的控制作用,所建立的分析方法能较好预测附加惯容器的层间隔震混合控制系统的地震响应,惯容器可实现对位移及加速度双控制的目标。研究结果可作为附加惯容器的层间隔震结构地震响应预测分析方法,并为层间隔震混合控制系统设计提供参考。

摘要： 抑制舰船动力设备的低频振动是一个热点问题。利用斜置式惯容结构获得非线性特性,并将其与经典ISD(inerter-spring-damper)隔振器相结合,构造一种复合式非线性低频隔振(CNI)系统。基于谐波平衡法对谐波激励下隔振系统的稳态响应及力传递率进行分析,研究惯质比和弹簧刚度对于隔振效果的影响,并与经典ISD隔振器及经典QZS(quasi-zero stiffness)隔振器进行对比。结果表明,该复合式非线性低频隔振器拥有更宽的隔振频带及更优的力传递性,这些发现能够为舰船低频隔振器的设计提供新的思路。

摘要： 在发生地震灾害时,变电站中电瓷型电气设备如断路器、互感器等易发生破坏。为保证电气设备在地震荷载作用下能够安全正常工作,以某110 kV断路器为研究对象,对其进行原位动力特性测试和有限元建模,采用拉索连接的电涡流阻尼惯容系统对在运的断路器进行减震改造设计并进行了工程应用,对设备减震改造前后的模态响应和地震响应进行了计算和分析。结果表明:在地面峰值加速度为0.4g的地震荷载作用下,使用惯容系统对断路器进行改造,可以使套管根部应力减小44%,位移峰值减小47%,实现约40%的减震效率。应用惯容系统是提高断路器结构抗震性能的有效措施。

摘要： 针对惯容⁃橡胶复合隔振器已有数学模型不精确的问题,考虑隔振器的恢复力,建立基于力⁃位移关系的非线性数学模型。在力学特性试验的基础上,将Bouc⁃Wen模型应用于惯容⁃橡胶复合隔振器以模拟其迟滞特性,采用遗传算法对数学模型中的未知参数进行识别,利用不同幅值和频率的试验数据对结果进行检验,并应用Simulink工具箱对识别结果进行数值仿真验证。结果表明:遗传算法可以准确识别出模型中的未知参数,激励频率为0.1~5 Hz时,试验值和仿真值的上、下幅值最大偏差分别为7.9%和8.3%;在10 Hz频段内,通过模型得到的传递率与试验传递率之间的平均误差为8%,均与试验数据有较高吻合度,验证了惯容⁃橡胶复合隔振器Bouc⁃Wen模型的正确性。

摘要： 大多数惯容系统的研究未考虑间隙非线性的影响,有研究表明,大间隙的产生对系统响应的影响不可忽略。该文建立了含间隙非线性的惯容-橡胶复合隔振系统的随机微分方程,基于随机非线性分析方法,推导了系统响应的统计矩,计算了系统响应的概率密度函数,利用首超可靠性分析理论求得了系统的失效概率,并分析了间隙对系统响应的统计特性及可靠性的影响。同时,也考虑了非平稳激励下间隙非线性对系统响应及可靠性的影响。结果表明,间隙值变大时,系统响应的统计矩变大,概率密度函数曲线快速发散,系统的失效概率迅速增加,这与确定性分析得到的结果不同,在设计隔振器时应当考虑间隙对系统动力可靠性的影响。

摘要： 为解决悬架隔振性能受载荷影响的问题,提出一种旨在能适应载荷变化的动力吸振型非线性惯容器-弹簧-阻尼(ISD)悬架。对悬架关键部件非线性液力惯容器进行建模,在此基础上搭建了1/4车辆悬架模型,并使用遗传算法优化了悬架参数。开展装置样机的台架试验验证了非线性液力惯容器数学模型的合理性,并通过MATLAB/Simulink仿真对比分析了动力吸振型非线性ISD悬架、定惯质ISD悬架在不同载荷下的隔振性能。结果表明:动力吸振型非线性ISD悬架具有载荷被动自适应性,能在不同载荷下改善悬架低频隔振性能,提升乘坐舒适性。

摘要： 在考虑摩擦、马达阻尼力以及流动压力损失的影响下,研究非线性对液压式惯容器-弹簧-阻尼(ISD)悬架性能的影响.文章建立了两级串联式非线性液压ISD悬架的整车模型,分析了飞轮转动惯量、马达排量、油液实际作用面积以及回流管等效长度这四个非线性参数对液压ISD悬架性能的影响,在仿真的基础上,进行了液压ISD悬架的整车台架试验研究,验证了非线性模型的正确性.研究结果可建立精确的非线性液压ISD悬架系统模型,为进一步提高主动、半主动ISD悬架的控制的有效性提供了支撑.

摘要： 在高静低动刚度双层隔振器中引入惯容器,建立双层隔振系统动力学分析模型,利用谐波平衡法计算得到隔振系统动力学特性和传递特性,讨论惯容器惯容值、水平弹簧预压缩长度、刚度、阻尼系数等器件参数对隔振系统隔振性能的影响.研究结果表明,惯容器能够形成反共振频率,降低隔振器的共振频率,使得隔振器具有更低的隔振频段,进一步改善隔振器低频性能;同时惯容器对于减小隔振器的质量,实现隔振器轻量化设计也具有重要的积极意义.此外,非线性隔振系统较之对应的线性系统在隔振性能上也有更好的表现.

摘要： 基于一种新型惯性元件——惯容器,通过与弹性元件、阻尼元件的并联构成新型双层隔振系统,分析含惯容器的双层隔振系统的振动传递特性.首先建立了含有惯容器的双层隔振系统的动力学模型,然后使用力传递率以及功率流分析该隔振系统的力和能量的传递特性.结果表明在双层隔振系统中引入惯容器后可以降低双层隔振系统的固有频率,同时形成数个与惯容器相关的反共振频率,隔振系统在反共振频率附近具有优良的隔振性能,且在高频段的隔振性能趋于稳定.最后讨论了双层隔振系统中的各个惯容器对力以及能量传递特性的影响.本研究对双层隔振系统的低频隔振性能研究具有一定的理论参考意义.

摘要： 基于机电相似性理论,分析了惯容器、弹簧、阻尼器三种机械元件的力传递机理,证实了惯容器具有相位超前、阻尼器呈中性、弹簧具有相位滞后的特性.建立了由"惯容器-弹簧-阻尼器"构成的两种简单三元件车辆ISD悬架单质量模型,从悬架系统传递作用力的角度对悬架的隔振性能进行分析,得到结论:质量阻抗的引入有效提升了悬架的低频隔振性能.相较于传统被动悬架,Ⅱ型ISD悬架在全频域范围内均具有较好的隔振性能.最后,采用机械阻抗法建立了车辆ISD悬架双质量系统模型,分析了多元阻抗耦合悬架的系统参数变化对车身加速度增益、悬架动行程增益、轮胎动载荷增益的振动传递特性影响.相较于阻尼阻抗与刚度阻抗,质量阻抗的参数变化对悬架振动传递特性的影响较小.

摘要： 本发明涉及一种基于行星齿轮机构实现惯质两级调节的旋转式惯容器，包括输入轴、行星齿轮、太阳轮、齿圈A、齿圈B、ECU、传感器、压紧装置A、压紧装置B、输出轴。当输入轴输入转矩时，三个行星齿轮绕着太阳轮公转，同时行星齿轮进行自转。由于太阳轮为固定端，转矩从齿圈传递到输出轴，ECU结合系统基本参数处理转轴运行信息数据控制压紧装置选择不同的传动路线与输出轴进行匹配。该装置将输入轴的往复转动转化为行星齿轮机构的往复旋转运动，从而产生惯性效应，形成旋转式惯容器，此外通过压紧装置选择不同的传动路线与输出轴进行匹配，继而实现了惯质系数的两级可调。

摘要： 本发明提供了一种惯质系数无级可调的旋转式惯容器，包括平动机构、转化机构、环形导轨、飞轮组、电动机和发电机。所述平动机构包括平动块、平动柱和平动槽，所述平动块上固连有两个圆柱体的平动柱。所述转化机构包括转化机构A和转化机构B，为螺旋状开槽体。所述环形导轨内槽一侧为螺旋齿条，边沿为倒斜角形状。所述飞轮组包括飞轮、飞轮移动齿轮和固定销，所述飞轮移动齿轮通过飞轮开孔与电动机固连，所述固定销配合环形导轨边沿可以防止飞轮脱离。所述发电机输入轴为转化机构B旋转轴。本发明能够利用飞轮实现惯容效果，也可以通过飞轮沿环形导轨齿条的移动实现惯质系数无级可调，同时发电机实现了振动能量的回收。

摘要： 本发明公开一种惯质系数可变可双向旋转棘轮式滚珠丝杠惯容器，包括正向飞轮组件与反向飞轮组件；正向飞轮组件包括正向拨轮、正向飞轮盘与正向展开机构，正向拨轮固定套设在丝杠螺母组件上，正向飞轮盘套与正向拨轮组成棘轮结构，正向展开机构设在正向飞轮盘上，以改变正向飞轮盘的回转半径；反向飞轮组件包括反向拨轮、反向飞轮盘与反向展开机构，反向飞轮与反向拨轮组成棘轮结构，反向展开机构设在反向飞轮盘上，以改变反向飞轮盘的回转半径。实现了在不改变飞轮旋转方向的情况下，减小了滚珠丝杠惯容切换运动方向时因飞轮旋向改变造成的冲击。同时在不增加额外装置且不利用额外能量的前提下，实现了飞轮转动惯量的连续可变且自适应于不同工况。

摘要： 本发明涉及一种惯容系数自适应调节惯容器，包括螺杆、支撑块、内筒柱，以及一个或多个外筒柱；内筒柱套设于支撑块外侧，并与支撑块之间填充有滚珠，外筒柱套设于内筒柱的外侧，且至少一个方向的侧面通过滚珠支撑于支撑块上；螺杆穿过内筒柱和支撑座，并与内筒柱啮合，内筒柱和外筒柱之间设有摩擦片。与现有技术相比，本发明内筒柱和外筒柱之间通过摩擦片支撑，从而利用静摩擦和滑动摩擦机理，实现惯容系数的自适应调节。

摘要： 本发明涉及一种惯容系数自适应调节惯容器，包括螺杆、支撑块、内筒柱，以及一个或多个外筒柱；内筒柱套设于支撑块外侧，并与支撑块之间填充有滚珠，外筒柱套设于内筒柱的外侧，且至少一个方向的侧面通过滚珠支撑于支撑块上；螺杆穿过内筒柱和支撑座，并与内筒柱啮合，内筒柱和外筒柱之间设有摩擦片。与现有技术相比，本发明内筒柱和外筒柱之间通过摩擦片支撑，从而利用静摩擦和滑动摩擦机理，实现惯容系数的自适应调节。

摘要： 本发明公开了一种具有自适应飞轮且惯质系数可调的旋转平动一体式惯容器，包括：自适应飞轮、传递轴、外部内齿轮壳体、内部外齿轮壳体、内传递齿轮、限位滑槽、伸缩执行圆杆、ECU等。传感器检测外力输入类型信号，ECU根据输入外力类型信号控制惯容器产生模式切换，当输入信号是力信号时，切换为一种将传递杆平动转化为飞轮旋转的模式，当输入信号是扭矩信号时，切换为一种将传递杆的旋转转化为齿轮壳体旋转的模式，从而产生惯性效应，同时ECU可控制不同齿轮壳体与传递杆连接实现惯质系数可调。本发明特点在于将旋转与平动惯容器集成于一体，可适应两种工况并且可实现惯质系数可调以及多种输入输出方式，具有多功能，体积小，结构简单的优点。

摘要： 本发明公开了一种基于同轴磁性齿轮的大惯质比惯容器，包括：运动转换机构，用于将直线运动转换为旋转运动；惯容机构，与所述运动转换机构的输出轴传动连接以输出惯性质量；所述惯容机构包括环形均布设置的偶数个惯容单元，所述惯容单元分为数量相同的两组；所述惯容单元包括飞轮、第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴和第二输入轴之间设有棘轮机构传动连接，所述第二输入轴与所述飞轮之间设有同轴磁性齿轮传动连接；两个所述惯容单元的所述第一输入轴均与所述运动转换机构的输出轴之间传动连接，属于同一组的所述惯容单元的所述棘轮机构的传动方向相同，分别属于两组所述惯容单元的所述棘轮机构的传动方向相反。

摘要： 本发明提供了一种惯质系数无级可调的旋转式惯容器，包括平动机构、转化机构、环形导轨、飞轮组、电动机和发电机。所述平动机构包括平动块、平动柱和平动槽，所述平动块上固连有两个圆柱体的平动柱。所述转化机构包括转化机构A和转化机构B，为螺旋状开槽体。所述环形导轨内槽一侧为螺旋齿条，边沿为倒斜角形状。所述飞轮组包括飞轮、飞轮移动齿轮和固定销，所述飞轮移动齿轮通过飞轮开孔与电动机固连，所述固定销配合环形导轨边沿可以防止飞轮脱离。所述发电机输入轴为转化机构B旋转轴。本发明能够利用飞轮实现惯容效果，也可以通过飞轮沿环形导轨齿条的移动实现惯质系数无级可调，同时发电机实现了振动能量的回收。

摘要： 本发明涉及一种基于行星齿轮机构实现惯质两级调节的旋转式惯容器，包括输入轴、行星齿轮、太阳轮、齿圈A、齿圈B、ECU、传感器、压紧装置A、压紧装置B、输出轴。当输入轴输入转矩时，三个行星齿轮绕着太阳轮公转，同时行星齿轮进行自转。由于太阳轮为固定端，转矩从齿圈传递到输出轴，ECU结合系统基本参数处理转轴运行信息数据控制压紧装置选择不同的传动路线与输出轴进行匹配。该装置将输入轴的往复转动转化为行星齿轮机构的往复旋转运动，从而产生惯性效应，形成旋转式惯容器，此外通过压紧装置选择不同的传动路线与输出轴进行匹配，继而实现了惯质系数的两级可调。

摘要： 本发明公开了一种惯质系数可调的往复行程丝杠惯容器装置，属于工程隔振技术领域。该装置包括上缸筒、轴承、丝杠、月牙销、丝杠座、下缸筒和飞轮。所述的惯容器装置依靠丝杠实现惯质系数的两级可调，丝杠设计为一根丝杠两种导程的结构，惯质系数的两级可调依靠月牙销在丝杠两种导程的凹槽中切换滑动来实现，由于两种导程凹槽首尾闭环相接，因此行程固定。该装置可实现两种工作方式：第一种是随机切换，根据实际工作的需要，对惯容器的惯质系数进行两级调整，无需调整时，固定在某一级惯质系数下工作；另一种是固定切换，惯容器处于拉伸(压缩)状态时，惯质系数为b1(b2)，惯容器处于压缩(拉伸)状态时，惯质系数为b2(b1)。