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阻尼元件对液压系统脉动的抑制特性研究

阻尼元件对液压系统脉动的抑制特性研究

作者：迟宝堃贵州大学

学位级别：硕士

在液压系统里,阻尼元件具有十分关键的作用。它的特性会对系统产生一定的影响。通过改变液压阻力来对系统流量和压力进行控制,达到提高系统稳定性,降低噪音的目的。同时,开展组合式阻尼元件的动、静态特性研究,得出了不同形式阻尼元件... 详细信息

在液压系统里,阻尼元件具有十分关键的作用。它的特性会对系统产生一定的影响。通过改变液压阻力来对系统流量和压力进行控制,达到提高系统稳定性,降低噪音的目的。同时,开展组合式阻尼元件的动、静态特性研究,得出了不同形式阻尼元件对液压系统的影响,这有助于人们能更好的进行阻尼元件的相关研究,也有助于对液压系统的减振降噪研究,降低系统的脉动,提高系统的可靠性,达到对液压系统优化的目的。本文基于流体力学的基本原理,建立了组合式阻尼元件的动、静态数学模型,并进行了相关的仿真分析,主要内容如下:(1)建立了两串联液阻的数学模型,其中两串联液阻分别为薄壁型液阻+薄壁型液阻、细长孔型液阻+细长孔型液阻以及薄壁液阻+细长孔液阻。根据流体力学基本原理,得出了两串联阻尼孔之间的流量-压差关系,并用AMESim和Matlab加以验证。同时对两串联阻尼元件AMESim仿真模型进行了脉动抑制分析,得出非全周阀口+固定薄壁型液阻对压力脉动的抑制效果要优于全周阀口加固定薄壁型液阻。(2)建立了两并联液阻的数学模型,应用AMESim软件搭建了两并联阻尼元件的仿真模型,得出了在不同阻尼孔直径和阀口形状下对压力脉动的抑制情况。建立了全桥和半桥液阻回路的数学模型,并基于AMESim软件,搭建了全桥和半桥的仿真模型,文章分析了三种全桥液阻回路和三种半桥液阻回路,得出了阻尼孔尺寸和组合式阻尼元件对全桥和半桥液阻回路的影响。(3)运用UG软件建立了串联式阻尼元件的三维模型,计算了U型节流槽在四种不同阀口开度大小下的通流面积大小值。基于Fluent软件建立了流场仿真模型,并进行了流场仿真分析,在不同阀口开度下,得出了压力分布云图和流体速度分布云图,对产生的涡旋现象进行了解释,并对不同阀口开度大小下进行了脉动抑制分析。(4)对阻尼元件在工程系统的应用进行研究。基于AMESim软件和Matlab软件对串联式节流调速系统各元件进行动态分析,采用状态方程法建立串联式节流调速回路数学模型。依据龙格-库塔法原理对回路特性进行数值计算分析,并基于AMESim建立了串联式阻尼元件节流调速回路的仿真模型。仿真所得结果与Matlab数值计算结果保持一致。获得进出口阻尼元件的面积比、液压缸外负载等参数对液压缸运动速度、进口及出口压力的影响。在改变外负载的情况下,得出了液压缸具有较好的速度刚度及稳定性。为组合式阻尼调速液压系统的设计、优化提供更为可靠的理论支撑,即如何通过多组节流阀的组合来达到降低液压系统脉动的目的。基于AMESim软件,搭建了并联式阻尼元件的AMESim仿真模型,得出了阻尼孔直径变化对并联式阻尼元件流量和压力脉动的抑制影响。

关键词：阻尼元件全桥半桥液阻流场仿真脉动抑制动态分析

装有高阻尼元件超高层建筑地震反应的被动控制

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工业建筑 1998年第7期28卷 52-54页

作者：程桂胜安墀河北建工学院

装有高阻尼元件超高层建筑地震反应的被动控制为控制结构的地震反应，近些年来工程师们曾在结构上安装不同形式的阻尼器。像装在框架中的支撑抗震元件，有的是迟滞阻尼器，也有的是粘性阻尼器，弹塑性阻尼器和摩擦阻尼器均属迟滞阻尼器... 详细信息

装有高阻尼元件超高层建筑地震反应的被动控制为控制结构的地震反应，近些年来工程师们曾在结构上安装不同形式的阻尼器。像装在框架中的支撑抗震元件，有的是迟滞阻尼器，也有的是粘性阻尼器，弹塑性阻尼器和摩擦阻尼器均属迟滞阻尼器。由于弹塑性阻尼器在不同条件下具有...

关键词：控制结构地震反应高层建筑阻尼元件

橡胶阻尼元件在高频范围内动态特性的实验研究

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化工机械 1990年第2期17卷 64-69页

作者：罗瑛汪希宣

基于阻尼元件的高速列车制动界面摩擦学行为调控

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基于阻尼元件的高速列车制动界面摩擦学行为调控

作者：郑鹏伟西南交通大学

学位级别：硕士

高速列车摩擦制动主要由制动闸片摩擦块和制动盘之间摩擦消耗动能来实现的,其必须保证列车能在规定的距离内停车,以确保列车运行的安全。根据我国高速列车制动控制策略,当列车运行速度低于60 km/h时,机械摩擦制动开始介入并与电制动共... 详细信息

高速列车摩擦制动主要由制动闸片摩擦块和制动盘之间摩擦消耗动能来实现的,其必须保证列车能在规定的距离内停车,以确保列车运行的安全。根据我国高速列车制动控制策略,当列车运行速度低于60 km/h时,机械摩擦制动开始介入并与电制动共同工作,而当列车运行速度低于20 km/h时,将完全采用机械摩擦(即制动闸片摩擦块与制动盘摩擦)制动控制列车速度直到实现停车。在这种低列车运行速度、强盘–片摩擦作用下极其容易诱发制动系统产生高频、高强度的摩擦自激振动和噪声,这不仅危及制动系统结构安全,还给铁路沿线带来极大的噪音污染。因此,探索高速列车制动系统摩擦自激振动和噪声的有效抑制措施,进而尝试改善制动界面摩擦学行为和实现摩擦振动能量的收集,对保障高速列车的安全运营有着重要的意义。近年来,在摩擦系统中引入阻尼元件以抑制摩擦振动噪声强度和改善界面摩擦磨损特性被认为是一种有效的措施。为此,本研究针对高速列车低运行速度、强制动盘–片摩擦作用下存在的高频、高强度摩擦自激振动噪声问题,从摩擦学和动力学角度出发,结合表面形貌微观分析设备、信号处理方法及有限元仿真手段等探明了Mn-Cu阻尼合金垫片对制动摩擦振动噪声的抑制机理,在此基础上设计一种Mn-Cu阻尼合金与橡胶阻尼交错复合结构并研究了该结构对制动摩擦学行为的调控机制,提出三明治阻尼–压电陶瓷结构这一有效实现制动摩擦振动能量收集与界面摩擦学行为调控相结合的新方法。本文开展的主要研究内容及结论如下:(1)在闸片摩擦块(五边形)切向的切入、切出端安装Mn-Cu阻尼合金垫片,通过摩擦学试验和有限元分析的手段评估了不同安装方式下制动系统的摩擦振动、摩擦噪声和摩擦磨损形貌等方面的差异。结果表明,安装Mn-Cu阻尼合金垫片能够改善制动界面的接触行为,减小了摩擦块在法向、切向的振动信号强度,同时降低了摩擦噪声的强度。切入、切出端均安装Mn-Cu阻尼合金垫片的摩擦块具有明显较好的界面接触行为,其摩擦块表面磨损较为轻微,接触平台较为分散且尺寸较小,表面没有明显的犁沟与较为严重的剥落现象,划痕较浅且宽度较窄,且制动盘、摩擦块表面温度分布更为均匀。(2)通过制动摩擦学试验评估了在闸片摩擦块背面安装Mn-Cu阻尼合金与橡胶阻尼交错复合结构等四种复合结构阻尼件对制动界面的摩擦学行为的影响。结果表明,Mn-Cu阻尼合金与橡胶阻尼交错复合结构能够更好地调整制动界面接触状态,从而改变了磨屑在制动界面的分布情况,进而影响整个系统的振动噪声特性。两种阻尼元件通过交错复合能够更好地啮合在一起,避免了两者之间的相对滑动,而产生的部分振动能量被Mn-Cu阻尼合金耗散,使得橡胶阻尼能够更好地调整制动界面,从而改善接触行为。(3)设计了一种三明治阻尼–压电陶瓷结构并对其进行侧开孔的结构优化,通过制动摩擦学试验和有限元分析从振动噪声、输出电压、表面磨损等方面评估了该结构对制动摩擦学行为的影响,并验证了该结构在摩擦界面调控及振动能量收集方面的可行性。结果表明,上下均为开孔阻尼的结构能够较好地抑制摩擦振动噪声强度及连续性,减小摩擦块的偏磨角度,改善摩擦块表面摩擦磨损特性,同时输出的电压最大,能够点亮LED灯组。进行孔结构优化后有利于增加阻尼的变形,进而增大输出电压,并能够更好地改善摩擦块表面接触应力布,显著抑制制动系统的摩擦自激振动强度。

关键词：高速列车制动系统阻尼元件摩擦学行为调控摩擦振动噪声振动能量收集

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阻尼元件、质量块在力学模型中的等效处理

济南大学学报（社会科学版） 1999年第2期10卷 63-66页

作者：张景春张华张尚盈山东建筑材料工业学院机电系中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队

为了方便求取力学系统模型的传递函数，将力学模型中的阻尼元件与质量块等效成复域内的弹性元件，提出了一个与电网络系统中复阻抗相似的复弹性刚度的新概念。将力学模型中的不同元件模拟成一系列串、并联的弹性元件，用同一概念处理遵... 详细信息

为了方便求取力学系统模型的传递函数，将力学模型中的阻尼元件与质量块等效成复域内的弹性元件，提出了一个与电网络系统中复阻抗相似的复弹性刚度的新概念。将力学模型中的不同元件模拟成一系列串、并联的弹性元件，用同一概念处理遵循不同物理学定律的元件。避免了在求力学模型系统传递函数的微分方程的列写，而直接画出系统的方块图或信号流图。通过典型力学模型实例说明这一解决问题方法的正确性。

关键词：弹性元件阻尼元件弹性刚度方块图传递函数反馈质量块

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串补回路阻尼元件分析

西铁科技 1991年第2期 46-54页

作者：谢必鹏

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金属橡胶阻尼元件减振性能的试验研究

机械工程师 2001年第2期 40-42页

作者：敖宏瑞姜洪源夏宇宏王树国吕克法哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

对金属橡胶阻尼元件的减振性能进行了试验研究，并进行了机理分析。

关键词：金属橡胶阻尼元件减振性能试验研究

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透平机械叶片的阻尼元件

动力工程学报 1988年第4期 59-60页

作者：吕玉琴

在现有的汽轮机、燃气轮机、鼓风机、压气机等透平机械中,为了避免叶片共振,通常在叶片顶端安装有围带或在长叶片的中上部装有拉金.但是当叶片装了围带之后,其重量加大,转动过程中叶片根部所承受的离心力增大,易造成叶片断损;对于装拉... 详细信息

在现有的汽轮机、燃气轮机、鼓风机、压气机等透平机械中,为了避免叶片共振,通常在叶片顶端安装有围带或在长叶片的中上部装有拉金.但是当叶片装了围带之后,其重量加大,转动过程中叶片根部所承受的离心力增大,易造成叶片断损;对于装拉金的长叶片来说,拉金的离心力和拉金孔都将影响叶片的强度,同时拉金的存在增加了蒸

关键词：长叶片拉金阻尼元件固定装置透平机械小板

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金属橡胶阻尼元件的性能研究

科学技术与工程 2004年第5期4卷 391-393页

作者：周易张虎徐惠彬北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083

对金属橡胶减振器的性能进行了实验研究 ,考察了成型密度、高度、预压缩程度和激励力大小等对单自由度系统阻尼性能的影响。结果表明 ,适当的调节金属橡胶的结构参数。

关键词：金属橡胶阻尼元件减振器单自由度系统减振材料