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双气室液压互联悬架系统特性研究

汽车工程 2022年第2期44卷 272-279页

作者：陈盛钊郑敏毅凌启辉陈哲吾湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009

为改善车辆动态性能,设计一种双气室液压互联悬架系统。结合结构特征建立双气室液压互联悬架模型,得到包含该模型的整车动力学模型,并利用蛇行试验结果进行验证。将分别装有双气室、单气室的液压互联悬架与原机械悬架的整车模型在不同... 详细信息

为改善车辆动态性能,设计一种双气室液压互联悬架系统。结合结构特征建立双气室液压互联悬架模型,得到包含该模型的整车动力学模型,并利用蛇行试验结果进行验证。将分别装有双气室、单气室的液压互联悬架与原机械悬架的整车模型在不同运动模态下进行仿真,对比分析三者对车辆悬架系统刚度与阻尼特性的影响,并在时域和频域分析三者对车辆响应的影响。结果表明,双气室液压互联悬架能显著提高车辆侧倾模态的刚度与阻尼,但对俯仰与垂向模态的刚度与阻尼影响较小;在蛇行工况下,该悬架能有效减小车辆侧倾角及其角速度与悬架动挠度,改善车辆操纵性能;在随机路面工况下,该悬架对行驶平顺性的影响很小,并能改善道路友好性。

关键词：车辆动力学液压互联悬架系统双气室操纵稳定性行驶平顺性

基于履带车辆车体动态响应的行驶路面不平度识别

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中国机械工程 2022年第1期33卷 62-69页

作者：凌启辉戴巨川陈盛钊孙飞鹰汪国胜廖力力湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 江麓机电集团有限公司湘潭411100 中国北方车辆研究所北京100072

建立了基于履带车辆车体动态响应的行驶路面不平度识别的模型。该模型采用带外源输入的非线性自回归神经网络结构,以履带车辆车体动态响应为输入、路面不平度为输出。将相关性系数、均方根误差和绝对误差累计概率密度作为识别效果的评... 详细信息

建立了基于履带车辆车体动态响应的行驶路面不平度识别的模型。该模型采用带外源输入的非线性自回归神经网络结构,以履带车辆车体动态响应为输入、路面不平度为输出。将相关性系数、均方根误差和绝对误差累计概率密度作为识别效果的评价指标,并给出了上述三个指标的融合方法。基于正交试验设计的思路分析并实现了路面不平度识别模型输入数量和识别效果的平衡,简化了测试系统传感器的布置。分析了不同的路面、采样频率和车速下的路面不平度识别效果。结果表明,提出的不平度识别方法满足工程实际需求。

关键词：履带车辆路面不平度识别动态响应带外源输入的非线性自回归神经网络

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基于S变换的热连轧机耦合振动特征提取

振动．测试与诊断 2016年第1期36卷 115-119,201-202页

作者：凌启辉闫晓强张义方湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 北京科技大学机械工程学院北京100083

提出一种基于短时傅里叶变换的自适应频域滤波方法,将噪声信号与振动特征成功地分离。根据短时傅里叶变换和功率法设定的阀值,自动捕捉了振动信号在不同时间段的优势频率。对振动信号、压下液压缸压力信号和伺服阀给定信号做短时傅里叶... 详细信息

提出一种基于短时傅里叶变换的自适应频域滤波方法,将噪声信号与振动特征成功地分离。根据短时傅里叶变换和功率法设定的阀值,自动捕捉了振动信号在不同时间段的优势频率。对振动信号、压下液压缸压力信号和伺服阀给定信号做短时傅里叶变换后,热连轧机振动被诊断为液机耦合振动。利用离散小波变换和S变换相结合的方法对轧机振动信号进行分析,确定轧机起振的时间为液压压下系统的投入时间,证明了热连轧机存在液机耦合振动现象。

关键词：热连轧机耦合振动频域滤波 S变换振动识别

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油气悬挂式履带车辆联合仿真建模与响应分析

湖南科技大学学报（自然科学版） 2023年第2期38卷 64-72页

作者：张舟钧禹戴巨川凌启辉覃凌云张帆湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201

为分析油气悬挂式履带车辆行驶过程中的动态特征,基于RecurDyn和MATLAB/Simulink搭建悬挂行走系统联合仿真模型.采用RecurDyn完成悬挂行走系统几何模型的构建及装配,在Simulink中实现油气悬挂弹性力和阻尼力的求解,通过数据交互的方式... 详细信息

为分析油气悬挂式履带车辆行驶过程中的动态特征,基于RecurDyn和MATLAB/Simulink搭建悬挂行走系统联合仿真模型.采用RecurDyn完成悬挂行走系统几何模型的构建及装配,在Simulink中实现油气悬挂弹性力和阻尼力的求解,通过数据交互的方式实现二者的联合求解.开展随机路面激励下的响应特性分析,分别观测负重轮加速度、油气悬挂受力、车体质心位移和加速度等响应曲线.结果表明:1号和6号负重轮上的加速度较大,且1号油气悬挂上的受力要明显大于其他油气悬挂;车体会从启动时的低频振动过渡到运行状态下的高频振动.研究结果可为悬挂行走系统的优化设计提供重要的参考依据.

关键词：履带车辆油气悬挂联合仿真响应特性分析

基于连轧机垂扭耦合振动致变形区中性角振动研究

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工程科学学报 2015年第S1期37卷 98-102页

作者：张义方闫晓强凌启辉北京科技大学机械工程学院北京100083 安徽工业大学机械学院马鞍山243000

利用连轧机耦合振动在线监测系统获得传动轴上扭矩和轧制力信号,经回归分析发现连轧机振动时变形区中性角也存在振动现象.利用轧制理论公式推导了振动时轧制变形区中性角变化规律,建立了由连轧机振动引起的变形区中性角变化增量方程,获... 详细信息

利用连轧机耦合振动在线监测系统获得传动轴上扭矩和轧制力信号,经回归分析发现连轧机振动时变形区中性角也存在振动现象.利用轧制理论公式推导了振动时轧制变形区中性角变化规律,建立了由连轧机振动引起的变形区中性角变化增量方程,获得振动时各参数变化对中性角振动的影响规律.研究结果表明,通过有效控制某些参数,可以提高变形区中性角的稳定性,进而抑制连轧机振动现象.

关键词：连轧机振动垂扭耦合变形区中性角影响系数

热连轧机工作辊水平-垂直非线性振动特性及抑制

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中国机械工程 2017年第16期28卷 1943-1950,2007页

作者：凌启辉赵前程王宪康煜华湖南科技大学机电工程学院湘潭411201

基于振动情况下轧制界面水平-垂直方向摩擦力模型和动态轧制力模型,考虑轧机的结构和工作辊轴承座与牌坊立柱间的摩擦力等因素的影响,建立了热连轧机工作辊水平-垂直系统的非线性振动模型。运用平均法求解得到幅频特性方程,分析外扰力... 详细信息

基于振动情况下轧制界面水平-垂直方向摩擦力模型和动态轧制力模型,考虑轧机的结构和工作辊轴承座与牌坊立柱间的摩擦力等因素的影响,建立了热连轧机工作辊水平-垂直系统的非线性振动模型。运用平均法求解得到幅频特性方程,分析外扰力和非线性参数等因素对系统幅频特性的影响,为抑制轧机工作辊水平-垂直振动提供理论指导。通过分析李雅普诺夫指数和位移分岔图,发现系统随外扰力幅值变化表现出周期、倍周期和混沌等不同运动状态。最后,通过分析工作辊轴承座与牌坊立柱间有无衬板间隙这两种情况下的幅频特性及衬板间隙对系统振动的影响规律,提出一种抑制工作辊水平振动和垂直振动的方法,仿真和实验结果均表明该方法有效。

关键词：热连轧机变摩擦力非线性振动特性振动抑制

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热连轧机机液耦合动力学系统控制参数优化

振动与冲击 2017年第16期36卷 73-78页

作者：凌启辉赵前程王宪王肖芬湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201

以现场某热连轧机机液耦合系统为研究对象,提出一种基于双目标改进粒子群优化热连轧机机液耦合系统控制参数并控制其振动的方法。通过建立热连轧机机液耦合系统动力学模型,以热连轧机机液耦合系统响应指标最佳和振动强度最弱为目标函数... 详细信息

以现场某热连轧机机液耦合系统为研究对象,提出一种基于双目标改进粒子群优化热连轧机机液耦合系统控制参数并控制其振动的方法。通过建立热连轧机机液耦合系统动力学模型,以热连轧机机液耦合系统响应指标最佳和振动强度最弱为目标函数,对液压压下系统控制参数进行优化,获得了在满足系统动态响应要求的前提下其振动最小的最优控制参数;通过数值计算得到系统在不同控制参数下的振动加速度有效值和动态响应,仿真结果表明系统振动最小时其动态响应指标达不到要求,而响应指标最优时系统振动较大。将优化方法应用于工业现场轧机,实践证明,调整轧机液压压下系统控制参数后可有效缓解轧机振动大小,为抑制热连轧机振动提供了有效的解决途径。

关键词：热连轧机机液耦合粒子群目标函数优化

负载谐波诱发轧机主传动机电耦合扭振仿真研究

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工程力学 2015年第1期32卷 213-217,225页

作者：张义方闫晓强凌启辉北京科技大学机械工程学院北京100083 马鞍山钢铁股份有限公司安徽马鞍山243003

现场测试发现:轧机在轧制过程中由于负载谐波频率与轧机机械传动系统固有频率接近时使得主传动系统发生强烈扭振。该文结合现场参数,通过计算机仿真,得出负载谐波力矩会引发电机转速振荡,而在机电耦合作用下电机转速振荡会激发电机输出... 详细信息

现场测试发现:轧机在轧制过程中由于负载谐波频率与轧机机械传动系统固有频率接近时使得主传动系统发生强烈扭振。该文结合现场参数,通过计算机仿真,得出负载谐波力矩会引发电机转速振荡,而在机电耦合作用下电机转速振荡会激发电机输出相同频率的电磁力矩,当含有与机械系统固有频率相接近频率的谐波力矩和电磁力矩作用在轧机主传动系统两端时,主传动系统将会出现强烈的扭振。仿真结果验证了存在这种振动,为抑振措施提供理论基础。

关键词：机电耦合振动负载谐波扭振转速振荡仿真

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多源激励下CSP轧机主传动扭振问题研究

机械工程学报 2017年第10期53卷 34-42页

作者：张义方闫晓强凌启辉安徽工业大学机械工程学院马鞍山243032 北京科技大学机械工程学院北京100083

为研究薄板坯连铸连轧CSP轧机在轧制高强薄带钢时出现强烈振动这一普遍难题,利用轧机在线监测系统获取振动信号,分析得出CSP轧机存在电气驱动、机械传动及辊系压下耦合振动且振动信号表现出非线性谐波特征。以F3轧机主传动扭振问题为研... 详细信息

为研究薄板坯连铸连轧CSP轧机在轧制高强薄带钢时出现强烈振动这一普遍难题,利用轧机在线监测系统获取振动信号,分析得出CSP轧机存在电气驱动、机械传动及辊系压下耦合振动且振动信号表现出非线性谐波特征。以F3轧机主传动扭振问题为研究对象,通过建立传动等效非线性2自由度系统模型,将电气驱动谐波和轧制力谐波作为外扰激励施加到模型求解,结果显示轧机主传动在多源激励下存在超谐、亚谐及组合共振等多态特征。以w_1-w_2≈w-n型组合共振为例求解获得振动响应幅值随阻尼一次、三次项减小和刚度三次项、初始加载及谐波激励增大而增大的结论。由此制定利用抑制电气驱动电流谐波和轧制力谐波来抑制轧机传动扭振方案,试验结果表明振动幅值降低75%,取得显著效果。本文研究内容对深入认识传动非线性动力学特性与轧机系统耦合振动机理以及振动抑制提供参考。

关键词：扭振 CSP轧机主传动多源激励振动抑制