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亥姆霍兹共振器抑制振荡燃烧理论分析

亥姆霍兹共振器抑制振荡燃烧理论分析
亥姆霍兹共振器抑制振荡燃烧理论分析

adams振动分析实例中文版

1.问题描述 研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。 2.待解决的问题 在发射过程中,运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。这就会带来附加的质量,花费高、降低整体性能。 更好的选择是设计运载火箭适配器(launch vehicle adapter)结构。 这部分,将设计一个(launch vehicle adapter)的隔离mount,以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。关心的敏感部件在太阳能板上,对70-100HZ的输入很敏感,尤其是垂直于板方向的。 三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。所以设计问题如下: 找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的: 传到航天器的垂直加速度不被放大; 70-100HZ传递的水平加速度最小。 3.将要学习的 Step1——build:在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动,添加输出通道测量响应。 @ Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。 Step3——review:对自由振动观察模态振型和瞬态响应,对强迫振动,观察整体响应动画,传递函数。 Step4——improve:在横向添加力并检查传递加速度,改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。添加频域测量供后续设计研究和优化使用。

需创建的东西:振动执行器、输入通道、输出通道 完全非线性模型 打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。

液压减震器结构分析(图)

液压减震器主要有弹簧和阻尼器两个部分组成,弹簧的作用主要是支撑车身重量,而阻尼器则是起到减少震动的作用。 “阻尼”在汉语词典中的解释为:“物体在运动过程中受各种阻力的影响,能量逐渐衰减而运动减弱的现象”。阻尼器就是人造的物体运动衰减工具。 为了防止物体突然受到的冲击,阻尼在我们现实生活中有着广泛的应用,比如汽车的减震系统,还有弹簧门被打开后能缓缓地关闭等等。 阻尼器的种类很多,有空气阻尼器、电磁阻尼器、液压阻尼器等等。我们凯越车上使用的是液压阻尼器。 大家知道,弹簧在受到外力冲击后会立即缩短,在外力消失后又会立即恢复原状,这样就会使车身发生跳动,如果没有阻尼,车轮压到一块小石头或者一个小坑时,车身会跳起来,令人感觉很不舒服。有了阻尼器,弹簧的压缩和伸展就会变得缓慢,瞬间的多次弹跳合并为一次比较平缓的弹跳,一次大的弹跳减弱为一次小的弹跳,从而起到减震的作用。

为了了解减震器的工作原理,我们把防尘罩和弹簧去掉,直接看到阻尼器(见图一)。 液压阻尼器利用液体在小孔中流过时所产生的阻力来达到减缓冲击的效果。 红圈中是活塞,它把油缸分为了上下两个部分。当弹簧被压缩,活塞向下运行,活塞下部的空间变小,油液被挤压后向上部流动;反之,油液向下部流动。 不管油液向上还是向下流动,都要通过活塞上的阀孔。油液通过阀孔时遇到阻力,使活塞运行变缓,冲击的力量有一部分被油液吸收减缓了。

。 下面是压缩行程示意图,表示减震器受力缩短的过程。 图二为活塞向下运行,流通阀开启,油缸下部的油液受到压力通过流通阀向油缸上部流动。 图三为活塞向下运行,压力达到一定程度时,压缩阀开启,油缸下部的油液通过压缩阀流向油缸外部储存空间。 图中红色大箭头表示活塞运动方向,红色小箭头表示油液流动方向。

汽车发动机振动噪声测试系统方案

附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求: 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量,要求能够测量试验对象的振动噪声特性(频率、阶次、声强等),能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验,有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计,同时具有很强的扩展能力,能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套; 2.1.2数据测试分析软件一套; 2.1.3传声器 2个; 2.1.4加速度计 2个; 2.1.5声强探头 1套; 2.1.6声级校准器 1个; 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个;供电采用9~36V直流和 200~240V交流; 2.2.2便携式采集前端,适用于实验室及现场环境; 2.2.3整机消耗功率<150W; 2.2.4工作环境温度:-10 C ~50C; 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行,操作主机采用笔记本电脑; 2.2.6输入通道数:4个以上,其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道; 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术,动态围160dB; 2.2.8每通道最高采样频率:≥65.5kHz,最大分析带宽:≥25.6kHz; 2.2.9系统留有扩充板插槽,根据需要可以进一步扩充;数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等; 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力,多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行; 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一:①通过10/100M自适应以太网传输至PC; ②通过无线通讯以太网技术传输至PC,通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便,方便硬件通道和计算机系统扩展升级;

ADAMS分析实例 超值

ADAMS 分析实例-定轴轮系和行星轮系传动模拟 有一对外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动.已知ο20,4,25,5021====αmm m z z ,两个齿轮的厚度都是 50mm 。 ⒈ 启动ADAMS 双击桌面上ADAMS/View 的快捷图标,打开ADAMS/View 。在欢迎对话框中选择“Create a new model ”,在模型名 称(Model name )栏中输入:dingzhouluenxi ;在重力名称(Gravity )栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”;在单位名称(Units )栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg ”。如图1-1所示。 图1-1 欢迎对话框 ⒉ 设置工作环境 对于这个模型,网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View 菜单栏中,选择设置(Setting )下拉菜单中的工作网格(Working Grid )命令。系统弹出设置工作网格对话框,将网格的尺寸(Size )中的X 和Y 分别设置成750mm 和500mm ,间距(Spacing )中的X 和Y 都设置成50mm 。然后点击“OK ”确定。如图2-1所表示。 用鼠标左键点击选择(Select )图标,控制面板出现在工 具箱中。 用鼠标左键点击动态放大(Dynamic Zoom )图标,在 模型窗口中,点击鼠标左键并按住不放,移动鼠标进行放大或缩小。 ⒊创建齿轮 在ADAMS/View 零件库中选择圆柱体 (Cylinder )图标 ,参数选择为“New Part ”,长度(Length )选择50mm (齿轮的厚度),半径 ( Radius ) 选 择 100mm (1002 5042z m 1=?=?) 。如图3-1所示。 图 2-1 设 置工作网格对话框 图3-1设置圆柱体选项 在ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标任意左键选择点(0,0,0)mm ,然后选择点(0,50,0)。则一个圆柱体(PART_2)创建出来。如图3-2所示。 图3-2 创建圆柱体(齿轮) 在ADAMS/View 中位置/方向库中选择位置旋转(Position: Rotate …)图标,在角度(Angle )一栏中输入 90,表示将对象旋转90度。如图3-3所示。 在ADAMS/View 窗口中用鼠标左键选择圆柱体,将出来一个白 色箭头,移动光标,使白色箭头的位置和指向如图3-4所示。 然后点击鼠标左键,旋转后的圆柱体如图3-5所示。

共振吸声结构

第2章 吸声和隔声材料 2.3 共振吸声结构 在室内声源所发出的声波的激励下,房间壁、顶、地面等围护结构以及房间中的其他物体都将发生振动。结构或物体有各自的固有频率,当声波频率与它们的固有频率相同时,就会发生共振。这时,结构或物体的振动最强烈,振幅和振动速度都达到最大值,从而引起的能量损耗也最多,因此,吸声系数在共振频率处为最大。利用这一特点,可以设计出各种共振吸声结构,以更多地吸收噪声能量,降低噪声。 一、 薄膜与薄板共振吸声结构 皮革、人造革、塑料薄膜等材料具有不透气、柔软、受张拉时有弹性等特性。这些薄膜材料可与其背后封闭的空气形成共振系统。共振频率由单位面积膜的质量、膜后空气层厚度及膜的张力大小决定。实际工程中,膜的张力很难控制,而且长时间使用后膜会松驰,张力会随时间变化。因此考虑不受张拉或张力很小的膜,其共振频率可按下式计算: L M L M c f 0020060021≈=ρπ (3) 式中,M 0为膜的单位面积质量(kg/m 2);L 为膜与刚性壁之间空气膜的厚度(cm)。薄膜吸声结构的共振频率通常在200~1000Hz 范围,最大吸声系数约为0.3~0.4,一般把它作为中频范围的吸声材料。 当薄膜作为多孔材料的面层时,结构的吸声特性取决于膜和多孔材料的种类

以及安装方法。一般说来,在整个频率范围内吸声系数比没有多孔材料只用薄膜时普遍提高。 把胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板、金属板等板材周边固定在框上,连同板后的封闭空气层,也构成振动系统。这种结构的共振频率可用下式计算: 020021M K L M c f +=ρπ (4) 式中,ρ0为空气密度,c 为空气中声速(m/s),M 0为膜的单位面积质量(kg/m 2); L 为膜与刚性壁之间空气膜的厚度(m)。 K 为结构的刚度因素(kg/m 2s 2)。K 与板的弹性、骨架构造、安装情况有关。对于边长为a 和b ,厚度为h 的矩形筒支薄板, 22222)1(12??? ???????? ??+??? ??-=b a a Eh K ππ (5) 其中E 为板材料的动态弹性模量(N/m 2),σ为泊松比,对于一般板材在一般 构造条件下,K =1×106 ~3×106。 当板的刚度因素K 和空气层厚度L 都比较小时,则(5)式与(4)式相同,这时的薄板结构可以看成薄膜结构。但是当L 较大,超过100cm ,(5)式根号内第一项比第二项小得多,共振频率就几乎与空气层厚度无关了。 由式(4)和式(5)式可见,薄膜和薄板共振结构的共振频率主要取决于板的面密度和背后空气层的厚度,增大M 0和L 均可以使f 0下降,实用中薄板厚度常取3~6mm ,空气层厚度一般取3~10cm ,共振频率约在80~300Hz ,故通常用于低频率吸声。常用的薄膜、薄板结构的吸声系数见表2。

颈部材料对亥姆霍兹共振器吸声性能的影响

颈部材料对亥姆霍兹共振器吸声性能的影响 陈明1,2,李鹏2,罗斌2 (1.贵州工业职业技术学院,贵州贵阳550001;2.东南大学微电子机械系统教育部重点实验室,江苏南京210096) 摘要:为改善亥姆霍兹共振器的吸声系数和吸声带宽,采用不同参数的穿孔材料优化共振器吸声效果。鉴于多孔传声过程较为复杂,利用平行穿孔板对声阻抗进行研究,建立颈部入口声阻抗计算模型。搭建管道声学实验台,在声学管道上游布置扬声器,在管道下游布置亥姆霍兹共振器。测量不同颈部材料下的静流阻率和吸声系数,计算共振器颈部入口声阻抗。研究表明:颈部材料中的管流效应不可忽略,穿孔率对静流阻率的影响很大,平均流速相同时,孔径越大,静流阻率越小;大孔径穿孔板具有明显优势,因此设计亥姆霍兹共振器时穿孔板孔径应大于4mm 。关键词:亥姆霍兹;共振器;穿孔板;颈部材料;吸声文献标志码:A 文章编号:1674-5124(2016)08-0127-04 Neck materials influence to Helmholtz resonator sound absorption performance CHEN Ming 1, 2 ,LI Peng 2,LUO Bin 2(1.Guizhou Industry Polytechnic College ,Guiyang 550001,China ; 2.Key Lab of MEMS of Education Ministry ,Southeast University ,Nanjing 210096,China ) Abstract:To improve Helmholtz resonators ’acoustic absorptivity and sound absorption bandwidth ,sound absorption materials with different parameters were used to optimize resonator sound absorption effect.In view of the porous sound transmission process complicated ,parallel perforations were used in acoustic impedance study.The Helmholtz resonator neck entrance acoustic impedance calculation model has been established.The duct acoustic test bench was built ,which installed speaker upstream and Helmholtz resonator downstream.Various neck materials ’static resistivity and absorption coefficient were measured.And the acoustic impedance of resonator neck entrance was calculated.Research shows that:neck materials ’tube flow effect cannot be neglected;perforation rate has a great influence on static resistivity;when average flow velocity was equal ,the larger aperture ,the smaller static resistivity;perforation plate with large aperture has obvious advantages ,Helmholtz resonator perforation plate diameter should be greater than 4mm. Keywords:Helmholtz ;resonator ;perforation plate ;neck materials ;sound absorption 收稿日期:2015-11-15;收到修改稿日期:2016-01-05基金项目:国家自然科学基金项目(51577029) 中央高校基本业务科研专项经费资助项目 (2013XS038) 作者简介:陈 明(1979-),男,贵州印江县人,讲师,研究方 向为电子科学与技术。 0引言 亥姆霍兹共振器结构简单且吸声性能良好,被 广泛应用于吸声降噪系统中,经典的亥姆霍兹共振器由颈部和空腔两部分构成[1]。但是亥姆霍兹共振器的吸声频段较窄,吸声性能优化一直是学者们研究的重要课题[2]。Matsuhisa 等通过改变空腔体积调节 中国测试 CHINA MEASUREMENT &TEST Vol.42No.8August ,2016 第42卷第8期2016年8月doi :10.11857/j.issn.1674-5124.2016.08.026

汽车悬架减震器活塞阀系分析

汽车悬架减振器活塞阀系分析 一、概述 汽车悬架减振器是非常重要的悬架部件。随着客户对汽车性能要求的提高,特别是乘坐舒适性的要求,而减振器对舒适性的影响是比较大的方面。对舒适性要求的提高也是对减振器性能要求的提高。所以,减振器除需要提供稳定准确的阻尼力值,还要有足够的寿命做保证,同时也要避免异常噪音的产生。只有这几个主要方面达到要求,才能实现与悬架的合理匹配与满足舒适性的要求。当前以充气式液压减振器作为市场的主流,本文所述也是充气式液压减振器的最常用的结构。 影响减振器性能的因素是多方面的,这里主要分析常用的三种活塞阀系结构的一些特点,并提出制造过程中的一些问题和解决办法。 活塞阀系是在悬架弹簧复原时的减振器产生阻尼力的最主要部件。根据不同的簧载质量,弹簧复原时必须给予不同的、但必须合适的阻尼匹配,才能达到乘坐舒适性和操作稳定性。减振器的拉伸(复原)阻力与弹簧的复原力是反向的。而减振器压缩阻力与弹簧压力是同向的,有抵抗压缩变形的作用。实际计算阻力值首先是确定活塞的拉伸(复原)阻力。 减振器是大批量生产的产品,装配一次性合格率是生产效率和阻力值稳定的重要指标,特别是大批量生产方式的制造工艺。活塞阀系结构的设计是否合理也是保证高装配合格率的重要保证。所以对结构的分析研究,并明确每种结构的特点和组成零部件的作用,对减振器与汽车悬架的良好匹配性能和制造装配工艺是非常有意义的。只有保证减振器准确的内特性,才能实现减振器所需要的理想的外特性。 减振器活塞阀系的种类较多,每种结构都有其优缺点,随着使用和制造中发现的优缺点,有些结构经过改进,已成为市场选择的主流,得到大批量的使用,有些结构已逐步淘汰。 二、三种常用的活塞阀系结构分析 (一)纯阀片式 图一是常用的一种纯阀片结构活塞装配图。a为活塞部件装配图,b图为拉伸阀局部放大图。 流通阀垫圈节流片 流通阀片 活塞 活塞环

ADAMS-Vibration模块在悬置系统振动性能分析中的应用知识讲解

ADAMS/Vibration模块在悬置系统振动性能分析中的应用 作者:Simwe 来源:MSC发布时间:2012-05-04 【收藏】【打印】复制连接【大中小】我来说两句:(2) 逛逛论坛 一、动力总成悬置系统的建模 1) 动力总成的主要参数 a) 动力总成的质量 b) 质心位置 c) 动力总成的转动惯量、惯性积 d) 发动机的参数,如发动机在怠速、最大扭矩、额定转速工况下的转速、输出扭矩等。 2) 悬置系统的主要参数 a) 悬置点坐标 b) 悬置刚度 c) 阻尼

d) 安装角度。 图1 动力总成质量特性参数输入 图2 ADAMS动力总成悬置系统示意图 根据动力总成和悬置系统的质量特性参数、几何特性参数、力学特性参数输入,在ADAMS/view中建立动力总成悬置系统虚拟样机模型。 二、动力总成悬置系统的分析 评价悬置系统性能主要从系统的避频、解耦、限位、隔振率等几个方面考察。分为时域、频域下激励信号输入分析。 1) 悬置系统固有频率分析 在ADAMS/Vibration模块下对动力总成悬置系统进行振动模态分析。

图3 模态分析对话框 经仿真分析得到动力总成刚体六阶模态固有频率,如下表所示。表中第二列为系统无阻尼固有频率,它是把系统看作保守系统的前提下得到的,即系统没有阻尼;第三列为系统的阻尼比,也叫相对阻尼系数,即系统阻尼系数与临界阻尼的比值。 图4 模态分析固有频率分布表 根据发动机隔振理论,发动机激振频率与系统固有频率之比大于√2,才能起到隔振的效果;不平路面的激励频率是客观存在,一般小于2.5HZ。 2) 悬置系统振动模态能量解耦分析 能量解耦法是从能量的角度来解释发动机总成悬置系统的振动解耦。如果发动机总成悬置系统作某个自由度的振动,而其他自由度是解耦的,那么系统的振动能量只集中在该自由度上。从能量角度来说,耦合就是沿着某个广义坐标方向的力(力矩)所作的功,转化为系统沿多个广义坐标的动能和势能。 采用能量法解耦的依据是, 当系统在作某个方向的振动而和其它方向解耦时, 则能量只集中于该自由度方向上。

(完整word版)自激振动、自由振动、受迫振动和共振[转]

自激振动、自由振动、受迫振动和共振[转] 自激振动:结构系统受到自身控制的激励作用时所引起的振动。 自由振动:定义1:激励或约束去除后出现的振动。定义2:引起振动的激励除去后,结构系统所保持的振动。自激振动系统为能把固定方向的运动变为往复运动(振动)的装置,它由三部分组成:①能源,用以供给自激振动中的能量消耗;②振动系统;③具有反馈特性的控制和调节系统。在振幅小的期间,振动能量可平均地得到补充;在振幅增大期间,耗散能量的组成,被包含在振动系统中,此时补充的能量与耗散的能量达到平衡而接近一定振幅的振动。心脏的搏动、颤抖、性周期等一些在生物中所看到的周期现象,有许多是自激振动。 自由振动:在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平衡位置后,它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来,不再需要外力的推动,这种振动叫做自由振动。简单说自激振动初始状态为不动或只有些微的振动,由于外界驱动下可以自发的激励起来某个模式或多个模式,随着耗散和驱动而其中一个或几个模式增长,其他消亡。自激振动的频率一般就是自由振动频率,但是由于要维持振动就

必须有能量的输入,一般说来自激振动是非线性过程。常见的自激振动如机械表、风吹过某腔体而发声等;自由振动指无外加驱动,当系统偏离平衡状态而引起的振动,这个例子很多,如钟摆拉离平衡点引起的摆动,扔块石子在水面后引起的水波自由振动等。 区别:一个有持续或多次能量馈入,有耗散,振动可维持,一般为非线性过程。一个可以称之为只有一次能量馈入,当有耗散时最终振动会停止,自由振动只是与系统自身相关,可能线性也可能非线性。自由振动和自激振动的本质区别在于,自由振动的激励来自外界,并且只在初始受激励;而自激振动的激励来自自身,并一直存在。受迫振动:线性阻尼系统对简谐性激励的长期响应。为了弥补阻尼造成的机械能损失,使振动持续下去,也可以采用其它方式的激励。自激振动就是一种在单方向(即非振动型)的激励作用下,振动系统的响应。自激振动在激励方式上是不同于受迫振动的。并且,由此导致了另外两个不同点:一是受迫振动的长期行为与初始状态无关,而自激振动的形成却依赖于初始振动的存在,因为若没有初始振动,也就没有可以反馈的信号,系统不能“起振”。二是,受迫振动中,系统对外界激励作出的响应就是“服从”,即受迫振动频率等于简谐性驱动力的频率(当受迫振动驱动力频率等于固有频率时,即发生共振),而自激振动的频率为系统

液压减震器发展及工作原理之欧阳歌谷创作

一、减震器的发展历史 欧阳歌谷(2021.02.01) 减震器从出现到今天已经有了100多年的历史,最早车辆的减震系统由弹簧构成,虽然弹簧可以减轻路面冲击,性能较可靠,但它容易产生共振现象。在 1908年,世界第一台液压减震器研制成功,它用隔板将橡胶制成节流通道分为两部分,通过油液与节流通道摩擦,达到减震目的。之后,在20世纪30年代,摇臂式减震器得到普遍应用,工作压力在l0MPa 20MPa之间,但结构复杂、易损坏、体积大,最终被淘汰。二战之后,简式液压减震器取代了摇臂式减震器,其成本低,寿命长,但容易出现充油不及时的问题,若充油不及时,会影响减震效果,产生噪音与冲击。直到20世纪50年代,充气式减震器的出现解决了以上的问题,在双筒内充入低压0.4MPa~0.6MPa的氮气可以解决充油不及时的问题。同时单筒式充气减震器也开始发展,其采用浮动活塞的结构,使充入的氮气形成2.0MPa2.5MPa的高压气体,性能优于双筒式减震器,而且质量轻、性能好,但其成本较高。 油压减振器是铁道机车车辆上的一个重要部件。由于机车车辆的车轮与钢轨面之间是钢对钢的接触,因此,车轮表面的不规则和轨道的不平顺都直接经车轮传到悬挂部件上去,使机车车辆各部分高频和低频振动。如果这种振动不经过减振器来衰减,就会降低机械部件的结构强度和使用寿命,恶化运行品质。油压减

振器其性能优劣直接影响到行车的安全性和舒适性。尤其近年来我国铁路进入一个飞速发展时期,特别是在铁路跨越式发展政策的指引下,我国铁路将会进入一个全新的发展阶段。 二、减振器的基本结构大体相同,主要区别是: ( 1 )活塞的行程以及接头的安装尺寸不同; ( 2 )GS H、GYAW、G OH 3 种水平布置的减振器多了橡胶囊; ( 3 )GY AW、GOH的节流阀与另外3种不同。 基本结构见图 41、图 42 ,G S V、GS H、GYAW 图略。 1——上接头2——橡胶球较3——销轴4——防尘罩组成5——活塞杆6——防尘圈7——压盖;8——密封圈;9——油封圈;10——螺盖;11——0型密封圈 12——密封圈 13——活塞 14——节流阀弹簧 15——调节螺钉 16——压缩阀(一)17——压缩阀(二)18——回油阀片19——回油阀座20——底阀座21——弹簧螺盖22——底阀座弹簧23——底阀压缩阀24——油缸25——储油罐26——液压油27——拉伸阀(一)28——拉伸阀(二) 29——导承 图41 一系垂向简振器 1——上接头2——橡胶球较3——销轴4——防尘罩组成5——活塞杆 6——防尘圈 7——压盖 8——密封圈9——油封圈 10——螺盖11——0型密封圈 12——密封圈13——活塞 14——节流阀弹簧 15——调节螺钉 16——压缩阀(一) 17——压缩阀(二)18——回油阀片 19——回油阀座20——底阀座 21——弹

发动机振动特性分析与试验

发动机振动特性分析与试验 作者:长安汽车工程研究院来源:AI汽车制造业 完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险,这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期(概念设计和布置设计阶段),由于没有成熟样机进行NVH试验,很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此,通过仿真的方法对整机NVH性能进行分析甚至优化显得十分重要。 众所周知,发动机NVH是个复杂的概念,包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说,噪声与振动也相互联系,因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射,另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外,发动机附件(如风扇)也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题,即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下,对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激励等,这些结构振动又通过缸盖罩、缸盖、缸体和油底壳等传出噪声。 发动机结构振动分析方法简介 图1 发动机结构振动分析方法 如图1所示,发动机结构噪声分析方法包括以下几个步骤: 1. 动力总成FE建模及模态校核 建立完整的短发动机和变速器装配的有限元模型;对该有限元模型进行模态分析,通过分析结果判断各零件间连接是否完好;通过分析结果判断动力总成整体模态所在频率范围是否合理,零部件的局部模态频率是否合理,若存在整体或局部模态不合理的情况,需要对结构进行初步更改或优化。

2. 动力总成模态压缩 缩减有限元模型,得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息,用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立 发动机中的部分动件不用进行有限元建模,可作简化处理,形成梁-质量点模型,用于多体动力学分析。其中包括:活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析 在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下,对动力总成进行时域下的多体动力学分析,并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判,同时,其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析 基于多体动力学分析结果,对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析,得到发动机本体、变速器以及各种外围件的表面振动特性,进行评判和结构优化。 实例分析 1. 分析对象 以一款成熟的直列四缸1.5L发动机为平台,针对其结构振动问题,对其进行结构振动CAE 分析,并与其台架试验结果相比较。发动机的部分参数如下:缸径75mm,冲程85mm,缸间距84mm,最大缸压6MPa。 2. 坐标定义 为了便于以后叙述,对动力总成进行了坐标定义(见图2)。

亥姆霍兹共振原理与倒相音箱

亥姆霍兹共振原理与倒相音箱(转自debug)- - 倒相音箱,是我们非常熟悉的技术,在多媒体音箱中,除了部分X.1音箱的卫星箱和极少几款2.0音箱采用了密闭箱设计外,大部分都采用了倒相技术。但是,从各方面的反应看,我们发现,绝大多数用户,特别是大部分的媒体,对于倒相技术缺乏正确的理解,甚至是做了完全错误的理解。 其中,一个历史悠久的错误认识,就是——“倒相音箱就是通过在箱体上开倒相孔,使扬声器背面辐射的声波经过箱体内部反射后向前辐射出来,与扬声器正面声波叠加,从而增强了低音效果”。相当多的媒体评测和技术文章都这样写,但是我就始终不知道,这些作者是否认真想过:如果倒相箱仅仅是为了将扬声器背面的辐射声波“反射”出来,那么为什么还要倒相管的存在?直接在箱体上开一个硕大的孔不是能获得更高的能量利用效率?其次,众所周知,倒相箱的低音下潜深度是结构接近的密闭箱的0.7倍,如果倒相孔所出来的仅仅是“扬声器背面的声波”的话,那么理应只是在响度上相对密闭箱增强,凭什么下潜深度也会增加? 其实,这个问题早在我两年多以前的老文《揭开“金嗓子”和“鸭嗓子”的秘密》里就已经阐述过了,不知道是这些作者没有看过或是不能理解?也可能是我当年阐述的并不详细,那么这一次,我就用大篇幅来详细解释一下这个问题。 要说倒相箱的工作原理,必须从亥姆霍兹共振原理说起。当然,这个名词我当年也写过,而很多如上述文章的作者也会写这个名词,但什么是亥姆霍兹共振原理?一种常见的说法是“利用亥姆霍兹共振原理,在扬声器振动的时候减小振膜的阻力,增强低音效果”,倒相箱的确能够减小箱体内的气垫效果,从而降低回放的最低频率,但这和“亥姆霍兹共振原理”没有任何关系。 亥姆霍兹(H·von·Haimuhuozi),是德国19世纪伟大的物理学家和生理学家,我们大学所学的力学三大基本守恒定律之首的“能量守恒定律”就是他最大的科学成就。而亥姆霍兹共振原理,则是亥姆霍兹在声学领域的著名成就之一。 首先,建立一个由理想刚体构成的密闭空腔,这个空腔就叫做“亥姆霍兹共振腔”,在空腔的表面开一个面积相对于空腔表面积很小的孔,在孔上插入一根空心刚体管道,组成的结构就称为“亥姆霍兹共鸣器”。

减震器类型、优缺点、应用范围

减震器类型、优缺点、应用范围

目前国内减震器材主要可分为: A.弹簧减震器 减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时,虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动,但弹簧自身还会有往复运动,而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软,减震物体就会上下跳跃,减震器太硬就会带来太大的阻力,妨碍弹簧正常工作。在关于减震系统的改装过程中,硬的减震器要与硬的弹簧相搭配,而弹簧的硬度又与物体重量息息相关,因此较重的物体一般采用较硬的减震器。 弹簧减震器优点: 1.可以达到较低的固有频率,一般5HZ以下. 2.可以得到较大的静太压缩量,通常20MM的压缩量. 3.可以承受较大的载荷. 4.通过处理后,抗腐蚀能力强,性通稳定,使用寿命长. 缺点: 1.由于存在自振现像,空易传递中频振动 2.阻尼太小临界阻尼比一般只有0.005,因此对于共振频率附近的振动隔离能力较差.

弹簧减震器适用于:风机、风柜、空调箱、空气压缩机、空调机组、发电机、冷却水塔等设备的减震隔振,如能附加采用阻尼器设设,则能适用于冲床、压力、锻锤机等冲击型设备的振动隔离。 B.橡胶减震器 橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态,橡胶的弹性是由其卷曲分子构象爱你过的变化产生的,橡胶分子间互相作用会妨碍分子链的运动,有表现出黏性特点,以致应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力,使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能,因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击,就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。除此外,橡胶还具有滞后和内摩擦特性,他们通常用损耗因子表示,损耗因子越大,橡胶的阻尼和生热就越明显,减震效果越明显。综上所述,用橡胶制成的橡胶减震器也具有良好的减震效果。橡胶减震器的优点: (1)可以自由确定形状,通过调整橡胶配方组分来控制硬度,可满足对各个方向刚度和强度的要求;(2)内部摩擦大,减震效果好,有利于越过共振区,衰减高频振动和噪声; (3)弹性模量比金属小得多,可产生较大弹性形变; (4)没有滑动部分,易于保养; (5)质量小,安装和拆卸方便。 (6)冲击刚度高于静刚度和动刚度,有利于冲击变形。 缺点: 自然频率相对较高,压宿量较小,容易受外界环境影响,性能不温定,使用寿命较短。

基于ADAMS车辆随机振动的模拟仿真研究

10.16638/https://www.wendangku.net/doc/8f944827.html,ki.1671-7988.2017.08.032 基于ADAMS车辆随机振动的模拟仿真研究 彭永旗 (长安大学汽车学院,陕西西安710064 ) 摘要:论文以某轿车为研究对象,基于机械系统动力学仿真软件ADAMS/CAR建立包括前后悬架子系统、转向子系统和前后轮胎子系统的车辆整车模型。运用ADAMS/CAR路面建模器建立B级随机路面模型,通过ADAMS/CAR/Ride对整车模型在所建立的随机路面上进行模拟仿真研究,以底盘的加权加速加速度均方根为评价指标,对其进行平顺性评价。 关键词:随机振动;仿真;平顺性;ADAMS 中图分类号:U462.2 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)08-93-03 Simulation and analysis of Vehicle under random vibration input Peng Yongqi ( University of changan automobile institute, Shaanxi Xi 'an 710064 ) Abstract:This paper takes a car as the research object. The multi-body dynamic model of a commercial vehicle is established in which suspensions tires and the vehicle body the steering system are considered. Through the road-builder of the software ADAMS/CAR establish the B random vibration ride and simulation the model through the ADAMS/ CAR/Ride in this B random vibration road. Based on the weighted acceleration root mean square value of the chassis, the ride comfort evaluation is carried out. Keywords: random vibration; simulation; ride comfort; ADAMS CLC NO.: U462.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-93-03 引言 随着经济的发展,人们的生活水平也越来越好,汽车也逐渐走进了千家万户,人们从刚开始对车要求具有良好的动力性和经济性逐渐开始注重车的舒适性,因此,汽车的车辆系统动力学性能越来越值得深入的研究[1]。汽车的平顺性主要是来自路面的随机振动激励的响应,也叫做乘坐舒适性[2]。因此,如何得到一个好的整车模型和真是的随机振动路面模型城为了车辆平顺性评价的关键。 随着计算机技术的迅猛发展,虚拟样机技术也随之发展开来。ADAMS集建模、仿真、运算和分析的机械系统仿真软件,自开发以来,其在汽车、机械和航空领域得到广泛应用。本论文以某小型轿车为研究对象,基于机械系统动力学仿真软件ADAMS/CAR建立包括前后悬架子系统、转向子系统和前后轮胎子系统的车辆整车模型。运用ADAMS/CAR路面建模器建立B级随机路面模型,通过ADAMS/CAR/Ride对整车模型在所建立的随机路面上进行模拟仿真研究,以底盘处的加权加速加速度均方根为评价指标,对其进行平顺性评价。 1、整车仿真模型的建立 汽车是一个由成千上万的零部件组装而成,结构复杂。本论文根据随机振动的平顺性要求,对其进行简化模型,得到了一个包含前后悬架子系统、转向子系统和前后轮胎子系统的车辆整车模型。 作者简介:彭永旗,就读于长安大学。

某航天器仪器舱结构减振试验研究

某航天器仪器舱结构减振试验研究 STUDY ON VIBRATION SUPPRESS OF A CABIN STRUCTURE BASED ON DYNAMIC TESTING 王 聪 徐世昌 牟全臣 黄文虎 (哈尔滨工业大学航天学院航天工程与力学系,哈尔滨150001) WANG Cong XU Shichang MU Quecheng HUANG Wenhu (Department o f Astronautic En gineering an d Mechanics,School o f Astronautics,H arbin I nstitute o f Technology,H arbin150001,China) 摘要 改善大型结构的动态特性对航天器总体设计具有十分重要的意义。本文基于粘弹性材料对振动能量的耗散原理,分析了利用约束阻尼对航天大型结构进行振动抑制的方法。以某航天器仪器舱为例,进行了附加约束阻尼前后结构动态特性试验与分析,结果验证了该方法抑制振动的可行性和有效性,对大型航天结构的减振设计具有实用价值。 关键词 航天结构 动力学特性 减振设计 约束阻尼结构 中图分类号 V435 TH113 Abstract To improve the dynamic properties of cabin structure are of great significance for spacecraft.Based on energy consumpti on of vi scoelas tic materials,in this paper a method of constrained damping is presented to suppress the vibration of large space structure.A si mple viscoelasticity model is given ou t for the constrained damping s tructure.As example,it is used to a practical rocket cabin structure,and modal experi ments and analysis are carried out.From mode shapes and FRF(Freq uency Response Functi ons) curves of some characteristic points,the ampli tudes of vibration are reduced obviously.Conclusions can be made that,as an impassive damping method,the constrained damping structure is proved to be feasible and effective.T he results are of useful for reference to other space structure. Key words Space structure;Dynam ic property;Vibration suppression;C onstra ined damping structure Correspon dent:WANG Con g,E-mail:alanwan g@https://www.wendangku.net/doc/8f944827.html, Manuscript received20000626,in revi sed form20000821. 1 引言 仪器舱是航天器中的关键结构,它的振动对航天器的可靠性和有效性有极大的影响。因而改善仪器舱的振动特性对提高设备整体使用效能意义重大。导致仪器舱振动的主要激励源是发动机和外界随机激励,火箭或导弹结构力学特性的研究表明,对环境振动的控制往往是有限的,因而减轻仪器舱结构的振动成为动特性设计的重要途径。对于大型壳体结构而言,有效地抑制振动的方法是增加结构的阻尼。通过模态分析,了解和掌握结构动力学特性,是进行仪器舱结构减振设计的前提条件。仪器舱是由柱壳、平板、伞壳及梁等组成,结构模态分析可以通过计算和试验两种途径实现,综合考虑模态试验和模态计算结果,进行适当的模型修改,可以获得相对精确的系统模态参数。进而有针对性地对目标结构进行减振设计。 本文采用约束阻尼结构的方法,对典型的航天复杂结构,某火箭仪器舱进行减振特性研究。利用结构动态测试与分析系统LMS C ADA X,对加约束阻尼前、后仪器舱结构的模态振型和部分特征点的频响特性进行了测试分析,结果验证了约束阻尼结构减振方法的可行性和有效性。 2 约束阻尼结构 约束阻尼结构是在自由阻尼结构的弹性层上增加约束层而构成,如图1所示。结构振动时,阻尼层随结构件振动,使粘弹性阻尼材料承受拉伸和压缩交变载荷,进而耗散结构的振动能量来实现减振。约束阻尼结构使用较薄的阻尼层就可获得较高的复合损耗因子,与自由阻尼结构相比,可以耗散更多的能量,减振效果好,适合于轻型减振结构[1]。粘弹性材料的力学性能与振动幅值、频率及其他环境参数和物理参数有关,一般来说是非线性的。但在应变幅值较小时,线性化模型也具有较高的精度[2]。 图1所示的约束阻尼结构,可以简化为一个Kelvin模型和一个弹簧串联的粘弹性结构模型[2],如 Journal of Mechanical Strength机械强度2002,24(1):049~051 王 聪,男,1966年9月生,内蒙古商都县人,汉族。哈尔滨工业大学航天学院讲师,博士研究生。主要研究方向是航天动力学、振动与控制。 曾发表 低轨道系绳卫星展开过程仿真分析 ( 高技术通讯 2000年第5期)等论文。 20000626收到初稿,20000821收到修改稿。

adams振动分析实例

Getting Started Using ADAMS/Vibration Overview ADAMS/Vibration, part of the MSC.ADAMS? suite of software, performs frequency-domain analyses. ADAMS/Vibration is a plugin to the interface products ADAMS/Aircraft, ADAMS/Car, ADAMS/Engine, ADAMS/Rail, and ADAMS/View. It can also be used standalone with an ADAMS/Solver model. Using ADAMS/Vibration, you can study forced vibrations within your MSC.ADAMS models. You can also use the results from ADAMS/Vibration in noise/vibration/harshness (NVH) studies to predict the impact of vibrations in automobiles, trains, planes, and so on. ADAMS/Vibration can run in two modes: interactive and batch. This guide focuses on using ADAMS/Vibration in our MSC.ADAMS interface products, such as ADAMS/View (interactive mode). For information on batch mode analysis, refer to the ADAMS/Vibration online help. This guide includes the following sections: ■Introducing the Problem,3 ■Building the Model,9 ■T esting the Model,19 ■Reviewing the Model,23 ■Improving Y our Design,39 ■Optimizing the Model,45

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