纵向振动

摘要： 列车在运行以及刹车状态下会对桥体产生非常明显的动力作用。区别于地震作用,刹车荷载对桥体的作用时间和频次较长,但力幅值相对较小,在长期运行中易引起桥体和附属设施疲劳及稳定性下降。通过对铁路桥梁刹车荷载的研究,介绍几种主要的控制方法及在控制刹车荷载时存在的一些应用误区,并给出应用建议。

摘要： 为了提升高频超声换能器输出振幅与超声能量的传输效率,该文提出了一种新型柔性夹持高频超声换能器,并基于模块化设计思想,综合机电等效法、四端网络、有限元分析及柔度分析技术,系统建立了此类型高频超声换能器的设计方法,制作了换能器样机,搭建了换能器电学、动力学特性测试平台。激振实验表明,柔性夹持换能器输出端稳态振幅较传统夹持换能器提升了38.55%。换能器输出端动态振幅信号时域、频域分析结果表明,将柔性铰链机构和传统法兰夹持结构相结合,通过引入柔性转动副,柔性夹持换能器超声能量传递效率提高了5.16%。这表明柔性夹持法兰能够提升夹持结构的运动解耦能力,具有一定的应用前景。

摘要： 目前,测试管柱力学研究主要集中在测试管柱受到内压、外压、轴力、扭矩、弯矩和黏滞摩阻等多种载荷变化下的屈曲变形,对用于连接测试管柱的螺纹及测试管柱发生变形时螺纹应力分布和强度分析不足。为此,采用有限元软件建立了测试管柱螺纹的有限元分析模型,对测试管柱接头螺纹进行受力分析,研究管柱螺纹应力随纵向载荷变化和有、无上扣扭矩对管柱螺纹应力和强度的影响。研究结果表明:测试管柱螺纹两端扣牙处等效应力较大,其中后端最后一扣的等效应力最大,而中部的扣牙受力相对较小;随着纵向载荷的不断增大,管柱螺纹处的应力幅值不断增大,在不同纵向载荷作用下,管柱内螺纹和外螺纹相互作用力均出现两头大、中间小的形态;有上扣扭矩时,测试管柱扣牙处的应力比无上扣扭矩时大,并且有上扣扭矩会增加后端扣牙的咬合力。所得结果可为测试管柱的安全分析提供理论支持。

摘要： 运用ANSYS有限元软件,建立单相土和饱和土与管桩相互作用的数值模型,改变桩土参数进行数值计算并提取桩顶节点速度时域曲线。分析了单相土层剪切波速变化和土塞高度变化与桩顶时域曲线的关系,进一步完善了桩侧成层土为单一土层的弊端。

摘要： 桩-土动力特性研究一直是桩基工程领域的重要问题,针对受纵向振动荷载下的横观各向同性土中大直径桩动力特性进行研究。基于横观各向同性材料本构方程,忽略土体径向位移,建立轴对称条件下土体的动力平衡方程,结合边界条件求解方程,得到土体的位移和剪切力表达式。根据Rayleigh-Love杆模型建立大直径桩的纵向振动平衡方程,结合边界条件求解得到大直径桩在横观各向同性土中纵向振动的解析解,随后分析了桩土参数对土体、桩顶动力响应的影响。将理论解进行退化分析,并将理论解与数值模拟解进行对比,进而验证了该理论解的正确性。

摘要： 为了解决现有的封边机输送链不够稳定的问题,设计了一种新的封边机输送链,以提高封边时的稳定性。考虑到链条的纵行振动对封边机的稳定性有重要的影响,进行了输送链条的纵向振动建模。该封边机的输送链对封边的稳定发挥了极大的作用。

摘要： 为分析大直径浮承桩纵向振动特性,基于黏弹性连续介质理论同时考虑桩身和桩底土的三维波动效应,提出了一种三维虚土桩模型.首先,采用拉普拉斯变换和分离变量法求解得到桩身和桩底虚土桩的位移基本解;然后,结合桩-土及桩-虚土桩完全耦合条件,推导得出大直径桩桩顶动力阻抗解析解,并通过与已有解答对比分析验证了推导所得解析解的合理性和准确性;最后,利用数值算例分析了桩顶径向位置及三维虚土桩参数对大直径浮承桩桩顶动力阻抗的影响.计算结果表明:大直径桩顶动刚度和动阻尼呈现由桩中心向桩边缘减小的趋势,且桩长径比越小桩顶动力阻抗的这种径向不均匀性越明显;对于大直径桩忽略桩身径向波动效应会过高估计桩顶动力阻抗的振幅和频率,不利于桩基抗振防振设计;三维虚土桩模型不仅对于大直径浮承桩纵向振动问题具有更好的适用性,而且可以通过调整虚土桩参数将其应用于端承桩动力特性分析中.

摘要： 为深入研究不同变速引纬规律驱动下剑带纵向振动对工艺的影响,针对变速引纬规律设计,提出基于余弦级数的引纬参数化建模方法;同时对受驱动力作用下变长度、变速运动剑带的非线性动力学研究,基于有限元法建立变长度项的剑带受迫振动模型,可知其系统质量、刚度、阻尼项均与剑带长度有关。分析不同加速度参数下引纬规律对剑带运动特性、纵向振动与工艺影响,结果表明:剑带初始加速度与负向加速度峰值是影响引纬工艺的关键参数。剑带速度与加速度峰值、进梭口时间、内应力峰值随初始加速度增加而减小;剑带握持纬纱与进梭口时振动则随负向加速度峰值增加而增加;合理调控关键参数,能协调打纬、引纬与开口等工艺时序及动态特性。

摘要： 深井提升设备在运行过程中,提升钢丝绳的振动会引发提升容器的非期望振动,进而严重影响工作人员的乘坐舒适性以及系统安全性.以深井提升系统为研究对象,应用哈密顿原理建立系统的动力学方程,分析提升容器纵向振动产生的机理及振动抑制方向.基于李雅普诺夫理论,重新设计优化传统PD算法,提出一种改进的PD振动抑制算法,并证明了控制系统的稳定性.仿真结果证明了算法的有效性.

摘要： 针对碳纤维杆抽油系统节能机理缺乏深入研究的现状,建立了碳纤维杆抽油系统能效仿真模型,形成仿真评价方法,应用开发的软件系统对实际油井示功图与系统输入功率进行仿真,并将仿真结果与实际测试结果进行对比,对碳纤维杆抽油系统的节能效果进行了研究,分析了该系统的节能机理.研究结果表明:在相同工况或产量条件下,与钢质杆抽油系统比较,碳纤维杆抽油系统能显著降低悬点最大载荷、曲柄轴最大扭矩、曲柄轴均方根扭矩与电动机最大输入功率;系统节电效果显著,电动机有功节电达20％以上;可以显著降低曲柄摇杆机构各传动副的约束反力、摩擦力与摩擦功率损失,提高了换向机构效率与地面效率;碳纤维抽油杆直径有所减小,降低了抽油杆柱的水力阻力与摩擦功率损失,提高了抽油杆柱的效率与井下生产效率.研究结论可以为提高碳纤维抽油杆柱的生产效率提供理论指导.

摘要： 船舶推进轴系的纵向支撑刚度会随轴速的变化而发生较大变化,使得螺旋桨干扰力引起的轴系振动变为时变振动.本文先建立推进轴系的纵向振动模型,并通过频响综合的方法求得控制通道和干扰通道的频响函数,分析不同刚度参数下系统的动态特性变化.其次,提出在线辨识控制通道模型的滤波自适应控制方法,消除模型误差对纵向振动控制稳定性的影响.为验证控制方法的有效性,对建立的模型进行数值仿真,仿真结果表明,在单频和多频干扰下,提出的控制算法均能有效抑制推力轴承的纵向振动.

摘要： 结合某气垫船推进轴系特点,建立纵振计算当量模型,采用Holzer法开展自由振动计算,获得纵振固有频率和振型;基于能量平衡原理进行受迫振动计算,预报该轴系在螺旋桨叶片次及2倍次激振力作用下的纵振振幅、应力等特性;开展实船纵向振动测试,测试与计算结果较为吻合,为后续气垫船推进轴系纵向振动研究提供依据.

摘要： 推力轴承纵向刚度随转速变化的特性使推进轴系成为动态特性时变的系统.针对时变轴系纵向振动的控制问题,提出动态插值自适应控制方法.首先建立推进轴系耦合振动模型,由频域方程得到控制通道和干扰通道的频响函数,其次建立动态插值自适应控制方法,通过插值算法动态拟合时变补偿器模型,消除时变动态特性对纵向振动控制算法稳定性的影响.为验证控制方法的有效性,分别对有、无插值的自适应控制方法进行数值仿真,仿真结果表明,动态插值自适应控制方法能有效控制推力轴承纵向振动,避免了无插值自适应控制系统的发散;在不同转速稳态运行下,有插值的控制方法能够极大地抑制推力轴承纵向振动,控制后振动加速度幅值小于无控制条件下的1/20.

摘要： 随着水声信号处理技术的飞速发展,需要从换能器获得的信息量越来越大,而换能器的频带越宽所能获取的信息量就越大,因此要求水声换能器向宽频带方向发展.将目前热点研究的纵向振动换能器结构形式和换能器新型有源材料稀土超磁致伸缩材料加以结合,提出一种多谐振稀土纵向振动换能器,通过理论分析,并应用ANSYS有限元软件仿真计算,实现换能器的小尺寸化,达到大功率超宽带发射的工作性能.

摘要： 针对船舶推进轴系低频纵向振动问题,建立了三串联弹簧振子等效简化模型,数值计算了螺旋桨叶片等效刚度、中间轴质量、推力轴承纵向刚度、支撑基座及船体耦合刚度对轴系低频纵向振动的影响规律,分析了推力轴承共振协调器作用,比较了推进轴系低频纵向振动和力传递受模型参数影响的变化特性,为轴系与船体纵向共振的控制措施选用提供参考.

摘要： 近年来，高层建筑的数量逐渐增多，塔式起重机提升速度和提升高度随之逐步增加，起升系统运行时对外界干扰更加敏感，起升机构异常振动更容易发生，其后果会加剧钢丝绳的磨损和疲劳，缩短钢丝绳的使用寿命。因此文章基于Hamilton原理,建立了塔式起重机提升系统纵向振动的运动微分方程,通过伽辽金方法将无限维的偏微分方程离散为具有时变系数的有限维的常微分方程,并使用四阶Rung-Kutta方法进行数值求解.最后,以QTZ80塔式起重机为例进行了实例分析,分别获得了有激励和无激励下重物的纵向振动并进一步计算出了钢丝绳自由振动频率.仿真结果表明,系统存在的微小激励易引起钢丝绳纵向共振.

摘要： 水声换能器的宽频带问题一直都是研究的重点方向,本文通过对Tonpilz和Janus等纵向振动换能器的研究,介绍了各种通过改变换能器的结构和优化换能器各个部分的几何参数,降低了换能器的机械品质因素Qm值,达到多模态耦合拓展换能器频带的目的.双谐振和三谐振均属于多模态形式,将各种拓展换能器频带的方式归类到两种方式之下,具体解析各种方式的产生原理和措施,同时展示目前的研究成果和应用范围等,指出其优缺点.通过对拓展纵向振动换能器频带方式的整体研究,指出国内外发展现状和研究方向,使研究者更容易理解纵向振动换能器,且开拓设计者的思维,为更新型、超宽频带的换能器研究和设计提供参考.

摘要： 用解析方法在频率域内研究考虑质量耦合效应的饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动特性.基于Biot理论,采用薄层法,推导得到饱和黏弹性地基土的位移、应力等的表达式.将管桩等效为一维弹性杆件处理.根据界面连续性条件,给出饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动一般分析方法和桩顶动力复刚度的表达式.在该基础上,对比分析饱和地基土中实心桩和管桩纵向振动特性.通过算例分析,考察桩周土和桩芯土的力学参数对桩顶刚度因子和等效阻尼的影响.研究表明,饱和黏弹性地基土中实心桩和管桩的纵向振动有明显的差异.

摘要： 轮对的纵向颤振会严重影响铁道机车车辆动力学性能,并且会引起轮轨非正常磨耗,导致发生轮对多边形化及踏面发生剥离.但是,机车车辆动力学研究中对轮对的纵向动力学特点的研究却往往被忽略,国内外少见对轮对纵向颤振问题的研究报道.首先描述了4个自由度的单轮对简化模型,并推导出其运动方程.在此基础上,对机车模型进行牵引工况下动力学数值仿真,研究其在此工况下的纵向振动现象,进而对影响轮对纵向振动明显的参数,诸如一系纵向定位刚度,轨道不平顺形式以及黏着系数等进行分析,对今后减小轮对纵向振动的方法研究提供理论依据.

摘要： 钻柱的传输特性研究是完成声波遥传的关键.本文针对小尺度钻柱结构截面变化对声波传输特性的影响,采用声波纵向振动理论,建立了渐变截面圆锥杆振动的四端参数传递矩阵,构建了钻柱的振动参数模型,提出了能够表征结构的特性参数.通过仿真实验,本文得到了钻柱串结构的传递导纳曲线,该曲线准确表征了结构的通阻特性,能够更准确反映钻柱小尺度结构对振动传递产生的放大现象及阻带效应;钻柱结构长度比模型的仿真实验表明,通过在两根钻柱中间增加一定长度的短钻铤,可以拓宽通带带宽至原来两倍,这在工程应用中更具可行性.

摘要： 给出考虑原子纵向位移的单原子链纳米线横向振动压电控制方法。单原子链横向振动模态假设为弦的振动模态，基于该假设建立了单原子链横向振动的动力学方程，得到单原子链横向振动的固有角频率的计算方法，给出了压电控制电压的临界电压量子极限值表达式。利用非线性方程组的迭代方法，结合单原子链的边界条件与对称性计算出了原子的纵向位移位置坐标值。纳米线轴向张力与链的长度是影响单原子链纳米线的固有角频率和共振频率的重要因素，单原子链两端的压电块轴向位移可以改变原子链的轴向张力，改变轴向张力或者单原子链的长度可以改变链的固有角频率。

摘要： 本发明公开了一种火箭发动机纵向不稳定燃烧与结构振动耦合的研究系统，包括弹簧阻尼模块、测量模块和发动机模块；弹簧阻尼组件包括定板、动板、弹簧组件和导杆；弹簧组件布设在定板与动板之间，且能沿火箭发动机纵向伸缩；导杆能对弹簧组件的纵向伸缩进行导向；测量模块嵌设在动板中，能对动板的纵向伸缩数据进行实时监测；发动机模块同轴安装在动板背面；发动机模块包括沿纵向依次同轴布设的喷注段、燃烧室和尾喷管；其中，燃烧室内设置有压力传感器，用于监测燃烧室压力。本发明通过测量发动机轴向振动数据，为总结燃烧与振动的耦合关系提供数据支撑，能方便研究火箭发动机点火试验过程中内流场的纵向燃烧不稳定与结构轴向振动的耦合问题。

摘要： 本发明公开了一种纵向超声振动复合往复胸骨锯，包括锯片、锯片夹头、胸骨锯主体和胸骨锯尾部；锯片夹头用于夹持锯片；胸骨锯尾部包括主动轴，主动轴的尾端能与电机的输出轴连接并能在电机的作用下转动；胸骨锯主体包括机壳、从动轴和超声振子装置，机壳套设在从动轴外，机壳的内壁上设置有沿纵向布置的滑道，从动轴的外壁上设置有与滑道配合的滑台；超声振子装置包括换能器主体和变幅杆，变幅杆的输出端与锯片夹头连接，并且，变幅杆与从动轴连接；从动轴通过动力连接装置连接在主动轴上，主动轴的外壁上开设有与动力连接装置配合的环状波浪形凹槽。本发明可以用于大骨量锯切手术，在降低切削损伤的同时可以提高切削效率，缩短患者术后恢复时间。

摘要： 本发明公开了一种径向非均质、纵向成层土体中桩基纵向振动分析方法，桩周土体采用三维轴对称模型考虑竖向波动效应，将桩周土体沿纵向分成任意个层段，每个层段桩周土体沿径向划分为内部扰动区域和外部区域，并将内部扰动区域沿径向划分任意个圈层，每一圈层土体各自为均质、各向同性线性粘弹性体，外部区域土体径向无限延伸，土体材料阻尼采用黏性阻尼根据弹性动力学基本理论，建立三维轴对称条件下桩周土体和桩身纵向振动方程，使用Laplace变换和分离变量法，求解振动方程，得到任意激振力作用在桩顶的时域速度响应函数。

摘要： 本公开提出了基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法及系统，基于推进轴系的一般结构将轴系按一定标准分成N段，建立轴系分段波导模型，基于该模型获得螺旋桨激励表达式；针对截面非均匀、材料非均一的轴段，利用模态法与波导法相结合估计波幅系数即根据可测轴段的振动响应求出其波幅系数，并根据轴段间的波幅系数递推关系递推得到轴艉段的波幅系数；将所求得轴艉段的波幅系数代入基于该模型获得螺旋桨激励表达式，获得螺旋桨激励力的求解。可很方便的使用该方法由推进轴系的扭转振动测量出螺旋桨的转矩激励。

摘要： 本公开提出了基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法及系统，基于推进轴系的一般结构将轴系按一定标准分成N段，建立轴系分段波导模型，基于该模型获得螺旋桨激励表达式；针对截面非均匀、材料非均一的轴段，利用模态法与波导法相结合估计波幅系数即根据可测轴段的振动响应求出其波幅系数，并根据轴段间的波幅系数递推关系递推得到轴艉段的波幅系数；将所求得轴艉段的波幅系数代入基于该模型获得螺旋桨激励表达式，获得螺旋桨激励力的求解。可很方便的使用该方法由推进轴系的扭转振动测量出螺旋桨的转矩激励。

摘要： 本发明公开了一种径向非均质、纵向成层土体中桩基纵向振动分析方法，桩周土体采用三维轴对称模型考虑竖向波动效应，将桩周土体沿纵向分成任意个层段，每个层段桩周土体沿径向划分为内部扰动区域和外部区域，并将内部扰动区域沿径向划分任意个圈层，每一圈层土体各自为均质、各向同性线性粘弹性体，外部区域土体径向无限延伸，土体材料阻尼采用黏性阻尼根据弹性动力学基本理论，建立三维轴对称条件下桩周土体和桩身纵向振动方程，使用Laplace变换和分离变量法，求解振动方程，得到任意激振力作用在桩顶的时域速度响应函数。

摘要： 本发明公开了一种水射流钢轨打磨的纵向振动抑制系统及方法，该系统包括钢轨打磨车，设于钢轨打磨车上的信号采集模块和阻尼控制模块；信号采集模块包括设于钢轨打磨车的前端动力车头上的信号采集分析单元和传感器；阻尼控制模块其包括设于钢轨打磨车的后端打磨车体内的阻尼控制装置和减振器；本发明通过传感器检测出不同打磨工况下钢轨打磨车运行的振动情况，并将其实时反馈至信号采集分析单元，信号采集分析单元对振动情况信息进行集中处理，并输出至阻尼控制装置中，阻尼控制装置通过计算得到合适的阻尼，并据此调节减振器阻尼以消除纵向共振，使得水射流喷头相对于钢轨保持相对稳定的高度；能够解决现有技术中由于振动产生的打磨不精确问题。

摘要： 本实用新型公开了一种用于柴油机纵向振动测试的振动传感器，涉及柴油机纵向振动测试仪技术领域，该用于柴油机纵向振动测试的振动传感器，包括传感器本体和导线，所述传感器本体的侧面固定连接有套管，所述套管的内壁分别固定连接有缓冲环和圆套，所述缓冲环的内部开设有环形腔，所述缓冲环的内壁与导线的表面活动连接，所述圆套的内壁与圆杆的表面活动连接，所述圆杆远离套管的一端固定连接有弧形夹板。本实用新型通过设置套管、缓冲环、弹簧和橡胶圈，以解决现有技术中，目前常见用于柴油机纵向振动测试的振动传感器在使用时，导线与振动传感器连接位置因振动传感器的振动容易发生损坏，影响振动传感器测量精度的问题。

摘要： 本实用新型涉及一种隔离横向振动传递纵向振动的平台，包括底座、支撑滚珠、上部壳体、防振橡胶圈、传力滚珠、油液、密封壳体；底座固定于振动机械表面；一层支撑滚珠夹在底座和上部壳体之间；另一层支撑滚珠夹在密封壳体和上部壳体之间；防振橡胶圈位于支撑滚珠两侧；传力滚珠与上部壳体和底座分别接触；支撑滚珠和传力滚珠所在的腔体内部装有油液；密封壳体和底座相连接。本实用新型结构简单，能够隔离横向振动、传递纵向振动，可避免横向振动信号对数据采集产生干扰的问题。