为了在教学过程中形象展示溢流阀内部工作过程,研究溢流阀颤振行为,设计并搭建了可视化溢流阀失稳实验平台。通过采用有机玻璃结构的溢流阀工作实验,直观反映阀芯在工作中的运动过程。设计特殊结构加装激光位移传感器监测阀芯运动位移。应用Labview软件搭建实验控制与采集平台,实时显示并初步处理实验数据。结果表明,失稳实验教学平台能够从视觉上直接反映溢流阀阀芯振动过程,同时得到实时检测数据,分析结果为溢流阀的失稳机理提供了理论依据。

为了更好地提高大跨度桥梁在强风环境下的颤振性能,文章以某流线型钢箱梁断面为例,详细研究主梁气动外形变化对桥梁颤振性能的影响。基于1∶50节段模型风洞试验,分别研究了箱梁的栏杆、中央稳定板和检修车轨道对桥梁颤振及涡振性能的影响。研究表明,栏杆透风率越大,颤振临界风速越高和检修车轨道将弱化桥梁断面的气动性能,而导流板则对桥梁的颤振性能有利。

针对BTA深孔钻削中钻杆颤振的问题,设计了一种新型的混合模式磁流变液阻尼器,其结构布局合理,提供的阻尼力大,可以通过结构变化进行控制。同时,对BTA深孔钻杆系统的振动及其对工件的作用效果进行了分析。在T2120深孔镗床上进行试验验证,结果表明,阻尼器实用可行,能够减小钻杆的颤振,在不同的电场强度下减振效果不同。

在孔加工过程中,深孔加工机床出现的颤振会导致加工精度降低、加工效率下降、刀具与机床寿命缩短以及产生有害噪声。通过对颤振产生的机理进行分析,设计了基于磁流变效应的自适应颤振抑制装置;建立了深孔加工的动力学模型与动力学方程,并通过MATLAB Simulink进行仿真分析;在不同转速下对比安装与未安装减振器系统的振动情况,验证了该装置对颤振的抑制作用。

深孔机床在钻削加工中出现颤振,会导致加工精度和效率降低、刀具与机床寿命缩短和有害噪声的产生。因此对颤振和其抑制技术的研究至关重要。通过对磁流变液效应机理以及工作原理的研究,设计出基于挤压模式的自适应磁流变液减振器,将其安装在深孔机床上。建立动力学模型并求得动力学方程,通过MATLAB的Simulink平台对动力学模型进行仿真,对比分析在不同转速下安装减振器的系统与未安装减振器系统的振动图形。结果表明:磁流变液减振器可以大幅、迅速地衰减振幅并缩短振动周期,因此自适应磁流变液减振器对机床切削颤振具有很好的抑制作用。

优先阀配套于商用飞机液压系统,用于优先保证系统中主飞控系统的供油。在液压系统的实际工作过程中,当主飞控系统供油压力突然降低、液压系统中蓄能器放油时,常常会产生颤振、啸叫(鸣叫)等现象。建立了优先阀的数学模型及AMESim仿真模型,仿真分析了相关结构参数对阀动态特性的影响,并进行了参数优化。仿真分析结果表明,在优先阀其他结构参数不变的情况下,主阀阻尼孔径、先导阀座阻尼孔径及导阀弹簧刚度分别选为0.9 mm,1.5 mm,6.0 N/mm时,阀的动态特

薄壁件的精加工阶段,由于刀具悬伸长,工件刚度低,加工中容易发生变形进而引起颤振。因此需要可靠的标准监测加工状态,判断加工参数是否合理。首先,采集加工中包含颤振现象的声压数据,分析颤振发生时域有效值及频域功率谱的特点,对比在不同状态的特征,并以这些特征作为监测的依据;然后,在颤振发生时能量集中频段转移,通过小波包分解后构造出反映这一特征的特征量;最后,以小波变换时频图作为状态判断依据,通过离线分析设定相关阈值,设置多重标准,满足时域有效值和频域占能比阈值要求后计算特征值,判断加工状态。验证结果表明,笔者所提出的方法可以准确识别颤振现象,同时表明声压信号可以反映颤振特征。阈值设定后,即可为后续加工在线监测提供判断标准,避免因加工参数选择不合理时对工件或机床造成损害。

颤振严重制约了高速铣削加工效率。动态铣削力信号具有非线性、非平稳的特点,常规的信号分解方法难以处理该类信号。提出了一种基于瞬时频率估计和Vold-Kalman滤波的多分量信号分解方法,并运用该信号分解方法识别颤振。基于频谱集中性指标估计信号的瞬时频率参数;用Vold-Kalman滤波器提取对应参数的各信号分量;由于颤振时铣削力信号的能量分布在频域发生变化,由此引入能量熵的定义。采用分解得到的子信号能量熵变化来识别颤振。实验分析表明该方法有效可行。

轧辊磨削过程中受磨削参数和外界因素的影响，会诱发颤振导致轧辊表面产生振纹，严重影响磨削质量与效率。为了解决磨削中颤振带来的磨削质量问题，基于磨床双时延模型，考虑轧辊与砂轮转速的周期性变化，推导了变速工况下磨削力求解公式，建立了轧辊磨床砂轮与轧辊变速动力学模型。仿真分析了不同转速变化周期、幅值时轧辊磨床的振动特征，模拟了轧辊磨床不同磨削阶段的轧辊磨床颤振抑制方法。同时，将仿真数据与试验数据进行对比，验证了模型的有效性和准确性，为有效地抑制颤振和提高磨削质量提供了一个新的方法与手段。

提出了工件动态特性变化的稳定性预测方法。首先,建立了基于工件动态特性变化的薄壁铣削动力学模型。然后采用全离散法对薄壁铣削稳定性预测,最后通过实验验证了该方法的准确性。