本文对先导式溢流阀的振动做了一系列分析,从而可以由外部测点上振动信号的变化情况检测出阀体内部的工作状态,探索出了几个重要的敏感点,为阀的故障诊断提供一些依据。

先通过半消声室噪声测试和主观评价确认了某大型SUV车型后空调高档运行时顶棚风管主要噪声问题表现为200~450 Hz频带的低频轰轰声,然后基于大涡模拟(large eddy simulation,LES)和声类比FW-H方程相结合的方法对包含乘员舱的顶棚风管CFD模型进行流场和声场数值仿真计算,并分析了顶棚风管内导流片处涡流压力脉动和声模态引起该低频带噪声的机理,最后在不影响出风口风量分配比例的基础上进行导流片的结构优化,优化方案计算结果表明导流片附近的涡流强度和监测点200~450 Hz频带的压力脉动显著降低,该频带的总声压级降低4.8 dB(A),三处峰值平均降低5.5 dB(A)。

基于功率键合图理论建立了工程车辆全液压转向系统的数学模型。运用20sim键图软件重点研究了全液压转向系统管路的动态特性以及液压管路参数对转向系统动态特性的影响。研究结果表明对于小管径及长管路转向系统,管路内液阻、液感较大,有利于抑制系统的高频振荡和冲击以增强转向系统的稳定性,但延长了系统的动态响应时间;对于大管径及短管路转向系统,管路液阻、液感较小,系统动态响应较快,但转向系统振荡剧烈,振荡幅度增大,振荡次数增多,不利于车辆的操作稳定性。提高油液的体积弹性模量利于改善系统的动态响应速度和稳定性。研究结果为全液压转向系统的设计及管网动态特性分析提供理论依据。

针对液压泵振动信号通常具有非线性强与信噪比低的特点,提出了基于局部特征尺度分解(Local Characteristic-Scale Decomposition,LCD)与JRD(Jensen-Renyi Divergence)距离的液压泵性能退化状态识别方法。该方法首先对原始振动信号进行局部特征尺度分解,得到不同特征尺度下的内禀尺度分量(Intrinsic Scale Component,ISC);然后,提取包含主要退化特征信息的ISC分量的Renyi熵,以此作为退化特征量;最后,通过计算不同特征量之间的JRD距离来判断液压泵的退化状态。将该方法应用于液压泵实测数据,结果表明,基于局部特征尺度分解和JRD距离的退化状态识别方法能够有效识别液压泵的性能退化状态。

苏通大跨越塔线体系塔身高、跨度长,强风下钢管中混凝土会因为受拉失效,这些原因使气动弹性模型的设计和分析变得困难。基于刚性模型的边界层风洞试验数据,采用有限元模型分别计算输电塔放松Froude数相似准则,改变输电线弹性刚度和2种变比例输电线模型对风致响应的影响,设计出苏通大跨越的气动弹性模型,进一步通过有限元模型分析钢管混凝土的材料非线性和梯度风高度对风致响应的影响。结果表明:通过增大输电线弹性刚度和采用精确的线长相似比,可以合理地设计出苏通大跨越气动弹性模型;设计风速下考虑钢管混凝土的材料非线性对风致响应影响小,考虑梯度风高度后风致响应减小。

针对液压泵故障信号的非平稳特性以及其退化状态难以识别的问题,结合局部特征尺度分解与信息熵理论,提出了局部特征尺度分解谱熵的退化特征提取方法,并将基于变量预测模型的模式识别（Vanable Predictive Model based Class Discriminate,VPMCD）方法引人到液压泵的退化状态识别.对不同程度故障的液压泵振动信号进行局部特征尺度分解,从得到的内禀尺度分量中提取振动信号的复杂度和随机性度量指标能谱熵、奇异谱熵和包络谱熵,以其作为液压泵的退化特征向量,通过建立VPMCD退化状态识别模型实现液压泵的退化状态识别.仿真信号分析结果验证了所提出的局部特征尺度分解谱熵具有较好的表征液压泵故障退化状态的能力.通过对实测液压泵松靴和滑靴磨损两种故障模式下的退化状态振动信号进行分析验证了提出方法的有效性.

开发了一种具有阻尼切换功能的两级阻尼半主动液压减振器,利用MTS831对其动态特性进行了测试分析。基于流-固耦合有限元方法对该减振器的动态特性进行了建模与分析;计算结果表明,减振器阻尼力试验值与计算值偏差<15%,为此验证了模型的正确性;分析了减振器油液的黏度、阻尼孔的直径等参数对减振器性能的影响。该试验方法与建模方法,可用于半主动液压减振器的开发与研究。

很多因素如油缸动态特性、结构弹性、作业对象等对挖掘机动力学有着重要影响,为解决挖掘动载荷计算问题,综合考虑结构弹性、油缸特性、作业对象等因素提出挖掘机挖掘动力学系统模型。为取得精度和效率权衡,将动臂、斗杆、连杆等结构简化为梁单元;对形状复杂的铲斗结构,采用子结构自由度凝聚法对形状复杂的铲斗简化建模;采用弹簧阻尼单元模拟铲斗与作业对象关系模型;将油缸等效为两节点单元,该单元包含压力、位移和速度等变量;然后将结构与油缸模型组装成整体的动力学模型,采用Newmark算法完成动力计算;以某50t挖掘机动臂提升冲击工况为案例计算及试验分析,动力计算得到的动载荷与试验测试结果吻合,动载荷峰值误差小于6%,证明方法和模型的正确性。分析结果表明:采用油缸动力学模型比采用位移驱动模型模拟油缸用于动力计算的准确度...

针对液压泵故障诊断问题,提出了一种基于改进解析模态分解(AMD)、广义形态分形维数(GMFD)和核模糊C均值聚类(KFCMC)相结合的新方法。根据故障特征频率先验知识,在有效二分频范围内对实测液压泵多模态故障振动信号进行AMD分解,并基于欧氏距离法选定实现最优分解的二分频;将基于最优二分频所提取含有丰富运行特征信息的故障分量信号作为数据源,并提取GMFD作为特征向量;利用KFCMC实现对液压泵不同故障的诊断。此外,还利用原始AMD、经验模态分解(EMD)、集总经验模态分解(EEMD)、局部均值分解(LMD)、变分模态分解(VMD)和模糊C均值聚类(FCMC)方法对上述信号进行分析,结果表明所提方法效果要优于上述传统分解和诊断方法。通过对仿真和实测液压泵故障振动信号的实验验证,表明该方法可以有效地诊断液压泵不同故障。

针对发动机空气弹簧液压悬置的动特性及其参数灵敏度影响,采用空气弹簧液压悬置上液室等效体积刚度替代解耦膜以及密闭空气腔对悬置动特性的影响,基于流体力学相关理论建立了空气弹簧液压悬置力学模型,并通过试验验证了该模型的正确性,分析了空气腔开启和关闭时空气弹簧的动态特性;采用该模型研究了空气弹簧液压悬置橡胶主簧体积刚度、阻尼系数、等效活塞面积、空气腔开启和关闭时上液室等效体积刚度、惯性通道液体惯性系数及阻尼系数等参数对悬置动刚度阻尼角的影响,获得了这些参数对空气弹簧液压悬置动刚度影响的灵敏度,该研究结果有助于空气弹簧液压悬置动特性的优化设计,缩短研发周期,节省研发成本。