针对高速三金片绣花机送片机构的结构特点,分析了送片机构的工作原理和工作过程,建立了送片机构的运动学数学模型,分析了送片机构的运动学特性,探究了金片规格和排列顺序对运动学特性的影响机理,验证了送片机构的运动学可行性,设计了送片机构结构参数。考虑机构振动,采用集中参数模型,建立了送片机构的弹性动力学模型,分析了系统的振动响应,得到了从动件实际位移偏离理论位移而产生的动态运动误差与周期比之间的特征关系,为高速三金片绣送片机构的设计与优化提供依据。

高速列车驱动系统对轨道的平顺性有着很高的要求,但是在一些特定地点处轨道容易出现局部不平顺。本文基于车辆系统动力学理论,通过对轨道不平顺的随机过程进行数值模拟,利用叠加法模拟得到含方向正弦型局部不平顺的轨道谱,建立含驱动系统的高速列车模型,仿真分析了在高速行车条件下高速列车驱动系统对方向正弦型激扰的振动响应。分析结果表明方向正弦型局部不平顺的幅值和波长系数不宜过大,否则极易使得列车失稳;局部不平顺激扰会导致驱动系统部件瞬时振动加剧,尤其是纵向和横向上振动加速度幅值发生明显变化;局部不平顺激扰对驱动系统部件的高频振动没有太大影响,但是会使得低频振动冲击急剧增大,影响驱动系统传动稳定性。

针对惯性振动机启动和停车过渡过程中经过共振区时振动时幅值的急剧增大问题,提出了一种带有弹性偏心块结构的惯性式振动机,分析了振动机过渡过程的动态响应问题。应用达朗贝尔原理建立带有弹性偏心块结构的四自由度振动机系统的动力学方程。提出运用龙格-库塔法数值方法求解振动机起停过程中偏心块转动量、位置、振动机的位移与速度变量随时间的变化关系,确定振动系统在振动中的共振时的最大振幅。与固定偏心块的单轴惯性振动机响应对比,在共振时最大振幅值较后者小。同时与ADAMS振动模型仿真过渡过程结果对比,验证了理论分析的正确性。论文研究将为工程中惯性振动机共振时振幅值的减少提供理论参考。

基于集总参数法,建立太阳齿轮有裂纹状态下的行星齿轮的动力学模型。提出一种考虑轮齿过渡曲线的啮合刚度改进方法,推导齿轮健康状态和裂纹状态下的时变啮合刚度计算方法,在此基础上求解振动响应。仿真结果表明:当齿根出现裂纹时,齿根的振动响应具有明显的冲击响应特征,且可以获得太阳齿轮故障的特征频率和倍频特性。最后将仿真信号与测试信号进行对比,试验结果与仿真结果吻合性较好,验证了所提动力学模型的有效性。

滑块式球形转子泵结构简单,无工作死点且一周双排量,适用于超微型液压泵,但旋转盘的往复式运动和流量脉动会造成振动加剧。对球形泵进行动力学建模,得到活塞的惯性力偶矩,以及旋转盘运动时产生的陀螺力矩。由力矩曲线可知整体力矩大小取决于陀螺力矩。建立球形泵的容积方程,对其用插值法取得流量变化曲线。采用多泵合成的减振措施,抵消陀螺力矩和流量脉动,降低振动。通过ADAMS-Vibration对整机在力矩作用下的振动响应进行仿真,MATLAB模拟多泵的流量变化曲线,多泵的振动幅值和流量脉动均大幅减小,证明减振措施的有效性。

为了研究换热器内弹性管束在壳程流体诱导下的振动特性,利用流固耦合的顺序求解法,对换热器内不同管排间距和不同管排数条件下多排弹性管束在壳程流体诱导下的振动响应进行了数值分析;提出了分割式网格划分策略,可大幅度提高网格划分的精度、效率和灵活性;提出了粗算加精算的分步计算策略,可大幅度减少计算时间,提高计算效率。研究表明在壳程流体诱导下,换热器内各排弹性管束的振动主要表现为面外振动,且振动的均匀性较差;大不锈钢连接体上监测点的振幅受管排间距的影响较大,小不锈钢连接体上监测点的频率受管排间距的影响也较大;当管排间距较小时,各排弹性管束间的相互影响较强;当管排数增加时,各排管束的振动均匀性降低。

针对轴承滚动体不同分布对转子系统振动特性的影响,建立考虑滚动体分布位置的轴承-刚性转子系统动力学模型,采用数值方法得到转子系统随转速、转子质量、外载荷变化的分岔图,结合具体参数下的频谱图及Poincaré图,对转子系统的振动特性进行分析。结果表明滚动轴承滚动体分布对转子系统运动响应和振动频率均有较大影响,随着两端轴承初始角度差的增大,转子系统非周期运动响应区域逐渐减小,运行更加平稳,系统运动响应中的2倍变柔度振动频率成分逐渐增强。在实际试验、仿真分析时应考虑轴承滚动体分布位置对转子系统振动特性的影响。

阐述了液压式振动冲击锤液压马达输油管路液压油柱振动的机理,建立动力学模型与运动微分方程,揭示了振动响应的规律及其对液压马达运转性能的影响,为液压式振动冲击锤液压系统的合理布置设计,以及减小振动的影响提供了理论与方法.

利用流固互动（FSI）4-方程模型对一典型液压系统的轴向水击振动响应进行了研究，该模型考虑了摩擦耦合和泊松耦合。采用特征线法对该模型进行变换，得到了简洁的数学模型表达式，进行了仿真计算。仿真结果与实验结果基本一致，相对误差小于1．03％，并与Lavooij模型的仿真结果进行了比较，证明了数学模型和仿真算法是有效的。在此基础上，给出了水击压力与液体流速的关系式，发现水击压力随管材泊松比的增大而减小，随管道壁厚的增加而增大。文中所介绍的方法既可以指导液压系统管道的设计，还可以推广应用于其他输液管道的水击振动研究与分析。

采用特征线法，利用扩展水击振动模型分别在两种液体摩擦模型下对一典型液压系统的轴向水击振动响应进行了研究。仿真计算结果与实验结果基本一致，相对误差小于0．3％，表明仿真方法正确。在此基础上，分析了最大水击压力与液体流速的关系。该仿真方法既可以指导液压系统管道的设计，还可以推广应用于其它输液管道的水击振动研究与分析。