基于ADAMS建模的浮筏隔振系统仿真研究
基于ADAMS的动力总成悬置系统的隔振仿真研究
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基于ADAMS的某客车动力总成悬置隔振性能分析
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基于ADAMS的某客车动力总成悬置隔振性能分析悬置隔振系统是客车动力总成中重要的部分,其主要功能是减少发动机和驱动系统产生的振动传递到车身上,提高行车舒适度和乘坐品质。
本文将通过ADAMS软件对客车动力总成悬置隔振性能进行分析。
首先,建立悬置隔振系统的ADAMS模型。
模型包括发动机、传动系统、悬置部件和车身等组成部分。
通过ADAMS中的建模工具,可以将实际客车的悬置隔振系统进行准确的建模和仿真。
在建模完成后,我们需要设定模型的初始参数,包括发动机的转速、传动系统的传动比、悬置部件的刚度和阻尼等。
这些参数的设定将直接影响到悬置隔振系统的性能。
接下来,进行动力总成悬置隔振性能的仿真分析。
首先,我们可以对模型进行静态分析,确定悬置部件的初始位移和应力分布。
然后,通过ADAMS的动力学仿真工具进行动态分析,模拟车辆在不同路况下的行驶情况。
通过仿真分析,我们可以得到悬置隔振系统的关键性能指标,包括悬置部件的位移、速度和加速度等。
这些指标可以直接反映出悬置隔振系统的动力学性能和舒适性。
在分析过程中,还可以通过ADAMS的优化工具进行参数优化。
根据实际需求,我们可以通过调整悬置部件的刚度、阻尼和质量等参数,来优化悬置隔振系统的性能。
通过反复的优化过程,可以得到最佳的悬置隔振系统参数组合,以提高客车动力总成的舒适性和乘坐品质。
最后,根据仿真分析的结果,我们可以对悬置隔振系统进行改进和优化。
例如,增加悬置部件的刚度和阻尼,可以提高系统的抗震性能;调整悬置部件的质量分布,可以平衡车身的重心,提高行驶稳定性。
综上所述,基于ADAMS的客车动力总成悬置隔振性能分析,可以通过建立准确的ADAMS模型,进行静态和动态的仿真分析,优化参数组合,改进和优化悬置隔振系统的性能,以提高客车的行车舒适度和乘坐品质。
基于ADAMS建模的浮筏隔振系统仿真研究
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科 技 创 新
基于 A D A MS建模 的浮筏 隔振系统仿真研究
季 夏 名
( 南京航空航 天大学航空宇航 学院 , 江苏 南京 2 1 0 0 1 6 )
摘 要: 利用 A D A MS 软 件 与有 限 元软 件 相结 合 , 建 立 刚柔耦 合 浮筏 隔振 系统模 型 。文 章 以功 率流 作 为浮筏 隔振 系统 的性 能 评价 指标 , 研究 了该模型在不 同参数条件下的隔振性能 , 并与理论仿真结果进行对 比分析 , 验证 了模型的可靠性。对 于构建复杂筏架 的 浮筏 系统有 一 定 的参 考价 值 。 关键词: 刚 柔耦 合 ; 浮筏 隔振 系统 ; 功率流; 建 模 振 器 安装 在 弹 性 基 础 上 。可 以将整 个 浮 筏 隔 振 系 统 分 为 5 个 子 系 目前 ,浮筏 隔振 系 统 已经 成 为舰 船 动力 设 备 的重 要 隔 振手 段 , 统, 分 别 为 (i) 机 组子 系 统 A, ( i i ) 上层隔振器 B , ( i i i ) 中间筏 架 子 它 与一 般 的隔 振 系统 相 比更 能 节 省空 间 和 中 间质 量 , 同 时结 构 更 加 系统 C , ( i v ) 下 层 隔振 器 D, ( v) 基 础子 系 统 E 。两 台机组 分 别 受 到 紧凑 , 此 外 浮 筏 隔振 系 统 具 有 优 良 的减 振 降 噪效 果 , 从 而 有 效 地增 来 自 Y 方 向和 z 方 向 的简谐 激励 力 以及 X 方 向 的倾 覆力 矩作 用 。 强水下舰艇的隐蔽性与舒适度。 对 于浮筏隔振装置的理论与试验研 究是近年来 隔振领域的研究热点之一 。 浮筏是将包括主机在 内的 多 台重 型 设备 安 装在 同一筏 架 上 , 因而 它 是具 有 多个 激 励源 的隔 振 系统 , 其筏 架 及基 础 板 的 载重 大 , 几何 尺寸 也较 大 , 要 真 实反 映 出浮 A 枫嚣 筏 隔 振 系统 的动 力 学 特性 I 冈 0 柔 耦 合分 析 必 不 可少 。同时 作 为一 个 8 上羼隅撅游 复杂 的 三维 结构 , 其 隔振 效 果 的评 估方 法 也需 要 进一 步研 究 。 e 筏袈 振动的传递主要就是能量的传递 , 从能量角度研究振动问题更 下髌诵撅嚣 能反映问题的本质 。功率流作为一个反映能量的物理量 , 可以作 为 E 蒜础 个综合性能指标 , 它兼顾 了力和速度的信息 , 给出了振动传递 的 个 绝 对度 量 的物 理量 。 对 于 浮筏 系统 的设 计具 有更 有 利 的指 导意
浮筏隔振系统动力学建模与软件开发
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浮筏隔振系统动力学建模与软件开发浮筏隔振系统动力学建模与软件开发随着工业化进程的加速,机械设备的使用越来越广泛。
然而,机械设备的振动问题也随之而来,给生产、安全和环境带来了很大的威胁。
因此,隔振技术的研究和应用变得尤为重要。
浮筏隔振系统是一种常用的隔振技术,它通过将机械设备和地面隔离,降低机械振动的传递,从而减少振动对生产设备的影响。
为了更好地理解和优化浮筏隔振系统,需要进行动力学建模与软件开发。
动力学建模是分析系统动力学特性的重要工具。
对于浮筏隔振系统来说,动力学建模有助于了解系统的振动传递和控制机制。
首先,需要确定系统的力学原理。
浮筏隔振系统主要由弹簧、阻尼器和质量块组成。
弹簧用于支撑负荷,阻尼器用于减缓振动的衰减,质量块用于抵消机械设备的运动。
其次,通过应用牛顿第二定律,建立系统的运动方程。
最后,通过数学模拟方法求解运动方程,分析系统的振动响应。
动力学建模不仅可以帮助我们理解系统的行为,还可以指导系统设计与优化。
软件开发是实现动力学建模的关键步骤,它可以使系统的模型得以应用和传播。
软件开发需要分为几个步骤。
首先,需要选择适用的开发工具和编程语言。
随着计算机技术的快速发展,各种数学建模和仿真工具被广泛应用于工程实践。
其次,需要根据系统的物理特性和运动方程,编写数值求解算法。
常用的数值求解算法有欧拉法、龙格-库塔法等。
然后,需要进行软件的编码和调试,确保软件的正确性和稳定性。
最后,应该进行软件的测试和验证,验证软件的准确性和可靠性。
随着浮筏隔振系统的建模与软件开发,可以更好地应对机械设备振动问题。
首先,提高了隔振系统的设计精度和可靠性。
通过动力学建模,可以更准确地预测系统的振动响应,为系统设计提供有力的支持。
其次,加强了隔振系统的优化与控制。
通过动力学建模和软件开发,可以对隔振系统进行优化设计和控制策略的研究,从而使系统的隔振效果得到最大程度的提升。
最后,推动了隔振技术的研究与应用。
动力学建模与软件开发是隔振技术研究的重要组成部分,通过在实际工程中的应用,可以推动隔振技术的不断发展和应用。
基于ADAMS的柔性基础振动系统隔振性能分析
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方程组成的微分——代数方程( A , ier tl A. D E Dfne i — 1 na gbacE u t n , eri q ai ) 这也 是 机 械 系 统 动力 学 分 析 的难 点 o 所在 , A A 而 D MS软件具 有 强大 的求解 D E的功能 。 A
基金项 目:国家 自然科学基金资助项 目( 07 2 0 5 65 2 )
可 以很方 便 的对 机械 系统 进 行 静 力 学 、 动 学 以及 动 运 力 学分 析 J 该 软 件 的 核 心 即为 柔 性 多 体 动 力 学 理 。 论, 通过 构建 总体 坐 标 系 与 局 部 坐标 系 来 描 述 刚 体 与 柔 性体 上每 一 点 的 运 动 与受 力 情 况 , 通 过 拉 格 朗 日 并 乘 子法 推导 出机械 系统 的动力 学 微 分 方程 。求 解 动力 学方程时, 必须满足一定 的运动学约束方程 。多体动 力 学需要 解决 的就是 由动力 学 微 分方 程 与 运 动学 约束
突出, 船舶隔振系统的工程设计人员越来越 注重基 座 的柔 性对 隔振 系统 动力 学 特性 的影 响 。实 际柔 性 体 的 质量 都是 连续 分 布 的 , 力 学 特 性 应 由偏 微 分 方 程 表 其
征, 因此 都是无 限 自由度 系 统 , 在工 程 中完 全 按 无 限 但 自由度 系统作 动力 学 分 析 非 常 困难 , 常 的方 法 是 将 通 无 限 自由度 问题 简化 为 有 限 自由度 问题 处理 。在某 些
A A /i D MS Ve w是 以用 户 为 中 心 的交 互 式 图形 环境 , 是
工程应用场合 , 像梁和板这一类的简单结构 , 还可以将 其等 效为单 自由度系 统来予 以简化 , 文献 [ ] 此进 行 1对 了详 细讨 论 。从 前 人 叫 的分 析 可 以 看 出 , 使 是 简 即 单地将 柔性 基 础 考 虑 成 梁 或 板 , 对 其 进 行 解 析 研 究 要 也是 很 困难 的 , 只能截 取前 几 阶模 态进 行 近 似分 析 , 得 到某 些参数 对 隔振性 能影 响 的大致 趋 势 。有 限元 方 法 为柔性体的数值计算提供 了很 大的空 间, 但有限元方 法 主要 针对 结 构 中的静 力 与动 力 学 问题 , 不 考 虑 结 并 构本 身所作 的 大 范 围 的运 动情 况 , 而 有 限 元 软 件 需 因 要与 机械 系统 动 力 学仿 真 分析 软 件 相 结 合 , 能 更 好 才 地 分析柔 性基 础等 各种 刚柔耦 合 隔振 系统 。 A A D MS软件是 机 械 系 统 动 力 学 仿 真 分 析 软 件 中 最具权威性 , 使用范 围最广 的软件之一 。应用该软件
柔性浮筏隔振系统的理论建模与仿真研究
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要 可靠 的软 件进行 仿 真研究 , 以达 到验 证理论 解 和降低 试验成 本 的 目的。对双 层及 浮筏 系统 的仿 真研
究 以 A ss ny 等有 限元软件 和 A t e uo a统计 能量 软件 为主 , 大量 的研 究证 明[1 方面 , 限元方 法适 S 但 6: -一 8 有 用于 低频 段 , 计能 量 法适 用 于高 频段 , 在 中间频率 段 并没 有 统一 的方 法 进行 研究 分 析 , 时也 难 统 而 同
作者简介 : 张树 桢 ( 9 5 ) 男 , 京 航 空 航 天 大 学 机 械结 构 力 学 及 控 制 国家 重 点 实 验 室 , 动 工 程研 究所 1 8一 , 南 振
博 士 生 ,ma :zh n.e c ua d . ; 讯 作者 : E i szag t @n a. u n 通 l de e c 陈
柔 耦 合 建模 仿 真 方 法 分 析 了浮 筏 的 动 力 学 特 性 , 果 与 理 论 解 较 为 一致 。 结
关 键 词 : 振 浮 筏 ; 柔 耦 合 ; 结 构 综 合 ; 率 流 隔 刚 子 功
中 图 分 类 号 : H 1. U 6 . T 1 31 6 1 4 4 文 献标 识码 : A
柔性 浮筏 隔振 系统 的理 论建模 与仿真研究
张树 桢 ,陈 前
( 京 航 空航 天大 学 机 械 结 构 力 学 及 控 制 国 家重 点 实 验 室 , 京 2 0 1 ) 南 南 10 6
摘 要 : 船 浮 筏 隔 振 系 统 是 舰 艇 、 艇 提 高 声 隐 身 性 能 的重 要 技 术 途 径 之 一 , 舰 潜 而功 率 流 是 评 价 隔振 系统 性 能 的有 效 实 用 方 法 , 章 利 用 功 率 流 作 为 浮 筏 隔 振 系 统 的性 能 评 估 方 法 , 筏 架 和 基 础 结 构 的柔 性 变 形 对 隔 振 效 果 的 文 就
adams软件文档集合(五)
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18.基于ADAMS的空气悬架客车平顺性仿真与试验.pdf 以多体系统动力学理论为基础,应用机械系统仿真分析软件ADAMS,创建空气悬 架客车前悬架、后悬架的多体系统动力学模型,包括转向系、发动机、车身、
前后轮胎等在内的整车虚拟样机模型。并通过编制路面谱文件对虚拟模型进
行平顺性仿真和悬挂系统固有频率仿真试验,结果显示该车的平顺性能比较理
10.基于ADAMS的转向机构的优化设计.pdf 利用ADAMS软件建立麦弗逊悬架转向机构的虚拟样机模型,分析了转向机构中 的关键点对阿克曼转向特性和车轮前束角变化特性的影响,对转向梯形进行了
优化计算.优化计算过程中把麦弗逊悬架系统和转向机构作为一个整体系统进
行运动分析,考虑了车轮跳动对转向误差的影响,并根据转向过程中的实际情
起步过程,在Simulink中建立DCT起步控制策略模型,然后对二者进行联合仿真
分析。结果表明: 联合仿真不仅可以较准确地验证DCT控制策略,而且能够直观 地看到起步双离合器运动的整个过程,从而使仿真结果更加真实有效,为后续实 车起步策略验证奠定了基础。
12.应用ADAMS/CAR二次开发模块研究汽车操纵稳定性.pdf 为了实现汽车产品的虚拟开发,利用ADAMs/CAR二次开发模块建立了国产某 小客车的整车多体系统动力学仿真模型。按照国家相关整车操纵稳定性的试
22.基于ADAMS的门式起重机动态性能分析.pdf 起重机在高频率启动和制动过程中,必会给机械系统带来强烈的冲击与振动. 根据某型号门式起重机主要的工作性能参数,计算出该型号门式起重机启动和
制动的载荷.在Pro/E中建立三维模型,保存为X_T文件,然后导入到ADAMS中,赋
6.ADAMS飞船返回舱座椅缓冲系统的改进与优化设计.pdf 为改善返回舱座椅缓冲系统的性能,提出一种新的改进方案,将其脚部由铰接 支撑改为斜置弹性支撑。在ADAMS中建立座椅缓冲系统的动力学模型,并采用 参数化建模方法对斜置弹性支撑的参数进行优化设计。对优化后的座椅缓冲 系统进行动力学仿真的结果表明,与改进前座椅系统的缓冲性能相比,优化后 的座椅缓冲系统不仅没有增加胸背向冲击响应,而且显著改善了人体头盆向的 冲击响应。
基于ADAMS与MATLAB的精密隔振平台虚拟样机仿真分析
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文章编号:1001-2265(2010)04-0016-04收稿日期:2010-01-25;修回日期:2010-02-22*基金项目:国家自然基金项目(50945042);湖北省自然科学基金项目(2009CDB318)作者简介:朱大林(1957 ),男,湖北宜昌人,三峡大学机械与材料学院教授,研究方向为机械结构动态分析与仿真,(E -m ail)d l zhu@ctgu .edu .cn 。
基于ADA M S 与MATLAB 的精密隔振平台虚拟样机仿真分析*朱大林,覃进一,张屹,张虎,夏敏敏(三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌 443002)摘要:对LQG 控制策略下的主动隔振系统运用了ADAM S 与MATL AB 联合仿真的方法。
此方法是在AD A M S 中建立系统的动力学仿真样机,以隔振平台加速度、系统动挠度和底座动位移作为性能指标,用MAT LAB 建立主动隔振系统L QG 控制器,将ADAMS 中的样机导入MATL AB 中进行控制。
实例仿真结果表明LQG 控制能明显的增强主动隔振系统的隔振效果,同时ADAM S 和MATLAB 的联合仿真方法简化了仿真过程,仿真结果准确性好、可靠性高,为主动隔振系统乃至更复杂的系统动力学研究提供了一种方法。
关键词:主动隔振;ADAM S ;MATLAB ;仿真中图分类号:TB53 文献标识码:ASi m ulative Analysis of A ctive V ibration Isolation Syste m Based on ADAMS andMATLABZHU D a li n ,Q I N Jin y,i Z HANG Y ,i Z HANG H u,XI A M i n m i n(Co llege ofM echanical&M ateria lEngineering ,China Three GorgesUn i v ersity ,Y ichang H ubei443002,China)A bstract :The m ethod o f co si m ulati o n using ADAM S and MATL AB is adop ted i n active v i b rati o n iso l a ti o n sys te m under LQG contro ller in th is paper .Fo r th is approach,Syste m s 'dyna m ics si m u lation pro totype is created i n ADAM S,then the LQG controller of acti v e vibration iso lation syste m is estab lished byMATLAB ,and the accel erati o n of v i b ration iso lation p l a tfor m,the syste m dyna m ic de flection and the base s 'dyna m ic d isplace m ent are retur ned as perfor m ance para m eters .The verti c al v ibration fro m the base platfor m is effective l y reduced by con tro lli n g t h e dri v e force .The resu lts i n dicate that the use of th is m et h od can effectively i m prove the iso lation e ffect o f active v i b ration iso lation syste m,m eanwh ile the m ethod o f co si m u l a ti o n usi n g ADAM S and MATLAB prov ides a ne w w ay for dyna m ics stud ies of active vibration iso lati o n syste m,or even m ore co mp lex syste m s .K ey words :active v i b ration iso lation ;ADAMS;MATLAB ;co si m ulati o n0 引言主动隔振系统是实现超精密加工、检测、定位的关键设备,随着对振动控制精度要求的提高,如何有效提高其隔振效果引起了相关领域研究人员的重视。
基于ADAMS刚柔耦合浮筏隔振系统建模及隔振性能分析
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1 基 于 刚柔耦 合 浮筏 隔振 系统 建模
建立柔 性基础 上 浮筏虑结构 本身作 大范 围运 动 的情 况 ,
因而有 限元软 件并不 能单独完 成刚柔 耦合动力 学 分析 , 而需 要 与另 一类 计 算 机辅 助 设计 软 件—— 机械 系统动力 学仿 真 分析 软 件相 结 合 , 才能 更 好 地 分析柔 性 基 础 和 浮 筏 等各 种 刚 柔耦 合 隔振 系 统 。AD ] AMS软件 的技 术基础 为柔性 多体 动力 学理 论 , 通过 构建 总体 坐标 系 与局 部 坐标 系 来描
这 也是机 械系统 动力 学 分析 的 难点 所 在 , AD 而 — AMS软件 具 有 强 大 的 求 解 D AE 的 功 能 。因 而 应用该 软 件 可 以 很 方便 地 对 机 械 系 统进 行静 力 学 、 动 学 以 及 动 力 学 分 析l 。 因 此 , 虑 将 运 7 ] 考 AD AMS软件 与有 限元 软 件 结 合 , 立 柔 性基 础 建
上浮筏 隔振 系统模 型 , 得到 该模型 的频域特 性 , 计 算 不 同参 数条 件下 的加 速度 振 级 落差 , 析 隔振 分
性能。
方 法为柔性 体 的数值 计 算 提供 了很 大 的空 间 , 已
经成 为求解 各领域数 理方 程的一 种通用 的计算方 法 。但有 限元 方法 主要针对 结构 中的静力 与动力
第 3 9卷 第 4期 21年 0 00 8月
船 海 工 程
S I H P OCEAN ENGI ER1 NE NG
V0 . 9 NO 4 13 . Au 。 0 0 g 2 1
基 于 ADAMS刚柔 耦 合 浮筏 隔振 系统建 模 及 隔振性 能 分 析
船用冷却水泵组浮筏隔振装置仿真设计及校核

工业技术某型冷却水泵组作为船用设备,其额定转速为2 898 r pm,频率为48.3 Hz,工作时该设备振动较大,产生较大振动噪声,因此需对其设计隔振装置。
该文以提高冷却水泵组传递给浮筏的一级振级落差为目的,在不影响设备正常工作的前提下,采用UG三维造型软件设计了冷却水泵隔振装置三维模型,应用A NSYS 软件和A DAMS软件实现下述4项指标的计算及校核。
(1)隔振装置在静态、横倾和纵倾时减振器变形及受力情况。
(2)隔振装置大风浪中极限横摇和极限纵摇时减振器是否超负荷。
(3)隔振系统和筏架的自然频率。
(4)隔振系统的一级振级落差是否满足船用设备使用要求。
通过上述各工况下的仿真计算,指导UG三维造型的修改设计,经过反复校核计算,形成了最终的设计方案。
1 隔振装置简介冷却水泵隔振装置由3台冷却水泵、中间筏架体、上下层①作者简介:郭旭(1991,7—),男,汉,河南洛阳人,本科,工程师,研究方向:机电设备监修。
通讯作者:张博(1990,11—),男,汉,吉林公主岭人,硕士在读,助理工程师,研究方向:舰船动力及热力系统监测、控制与故障诊断,E-ma i l:821021174@。
DOI:10.16660/ k i.1674-098X.2016.27.069船用冷却水泵组浮筏隔振装置仿真设计及校核①郭旭1 张萍2 张博2*(1.海军驻芜湖地区军事代表室 安徽芜湖 241000;2.海军工程大学动力工程学院 湖北武汉 430033)摘 要:该文以某船用冷却水泵组为研究对象,以减少其工作时振动噪声为目的进行隔振装置的仿真设计。
建立了冷却水泵浮筏隔振装置三维模型,采用ADAMS软件实现了静载、横倾和纵倾作用下隔振装置减振器载荷和变形量的校核,同时模拟了船舶大风浪航行极限横摇和纵摇状态下,并对减振器是否超负荷进行了校核,提出在筏架与船体之间加装限位器。
基于ANSYS软件进行了筏架的自由模态仿真计算、系统频响特性及振动分析并进行了校核。
基于ADAMS的商用车驾驶室悬置系统的振动模态和传递特性
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态试验 ,因此将前减振器卸下 ,并放掉 2 个后减振
器 ,但是弹簧元件保持不变 。在驾驶室四周布置 8 个拾振点 ,每个拾振点放置一个三向加速度传 感器 。试验系统如图 4 所示 , 试验采用双点步进
表 2 ADAMS 模态分析结果及试验结果对比 Table 2 Comparison of ADAMS modal analysis
由于驾驶室的振动直接影响到商用车的舒适 性 ,因此对驾驶室的振动特性的研究就显得十分 必要 。随着多体动力学软件的发展 ,通过建立虚 拟样机模型来分析汽车的振动特性已经成为了一
收稿日期 :2008212223. 基金项目 “: 863”国家高技术研究发展计划项目 (2007220101002381) . 作者简介 :王楷焱 (19832) ,男 ,博士研究生. 研究方向 :汽车系统动力学. E2mail :wildduk导师. 研究方向 :汽车系统动力学. E2mail : shiwk @jlu. edu. cn
1 驾驶室悬置系统 ADA MS 建模
本文采用交互式建模方法 ,即根据元件实际 尺寸通 过 CAD 软 件 建 立 实 体 模 型 , 并 导 入 到 ADAMS 中 。在 ADAMS 中添加力和约束 ,最终 得到完整的虚拟样机模型 。交互式建模的优点是 建立的模型具有较好的可视化外观 ,在振动分析 时可以很直观地分辨出模型振动特征 ,同时也可 以保证模型的精度 。
and test results
模
模态分析结果
态仿振
振
序真型
型
号频描
图
率述
/ Hz
试验结果
频
试振 验型 频描 率述
振 型 图
率 误 差
/%
/ Hz
基于ADAMS与SIMULINK的Stewart主动振动控制平台联合仿真
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焦 健,吴 迎,于开平
( 哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨 150001 )
摘 要:提出一种新的 Stewart 并联平台几何构型,通过 Kane 方法建立其动力学方程。在 ADAMS 仿真软件中建立
其虚拟样机模型,并经过试验验证了该模型的准确性。在 MATLAB/SIMULINK 中搭建控制系统模型,从而实现联合
Keywords : vibration and wave; Stewart platform; ADAMS; SIMULINK; co-simulation; active control
高分辨率对地观测卫星在诸多民用及军事领域 发挥着重要作用,对国家安全具有重大的战略意义, 也是我国卫星工程发展的重要方向 ,而制约有效载 荷分辨率提高的重要因素之一就是卫星振动[1]。因 此,为获得高分辨率所需的极端安静的环境,必须对 振动进行控制[2]。
235
பைடு நூலகம்
本文提出一种 Stewart 并联平台构型,并对其进 行了动力学模型的建立 ,推导出了其最终的动力学 方程的矩阵表达式。在此基础上通过 ADAMS 机械 动力学分析软件对其进行虚拟样机模型的建立 ,然 后将建立的输入与输出变化量导入到 MATLAB/ Simulink 中,并在 Simulink 中建立了控制系统模型, 最终实现 Stewart 并联平台的振动控制联合仿真。 结果表明所建动力学模型准确,并且 Stewart 并联平 台具有良好的隔振性能。研究成果对于 Stewart 并 联平台的结构设计以及实际的物理样机的制造具有 理论指导意义 ,并为调试合理的控制算法提供了便 利的方法。
针对振动控制提出的各种方案中,Stewart 并联 平台[3],作为目前最典型、应用最广并且隔振效果相 对最好的并联隔振机构 ,具有能够实现多自由度隔 振 ,且承载能力高 、刚度大 、在无外界能源输入时可 以保持稳定以及对操作的误差不敏感等显著优势, 目前已经成为一种常用的平台设计方案[4–11]。但由 于其动力学模型复杂且运动学正解较难得到 ,使其 理论结果难以在实际工程中广泛应用。
基于ADAMS的船舶隔振系统性能研究
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x
12 空气 弹簧模 拟 . 空气 弹簧 的 刚度 是 非 线 性 的 , 通 过 其 气 囊 内气 可 压 的 大小来 调 节。其 刚度 ¨
. .
=
( +P ) P 。
y
+P
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其 中 P为表 压 ,。 s 为有 效承 压面 积 , 中 n为气体 多变 其
图 1 平 台部件和约束 图
收 稿 日期 :20 0 6—1 0—1 修 改 稿 收 到 日期 :0 6—1 0 9 20 2— 6 第 一 作 者 陈 志 敏 男 , 士 ,9 9年 生 硕 17
指数 , 。 P 为大气压 , 为气囊的容积 , 为气囊的垂向变 形 。对 于气囊 的横 向刚 度 , 般通 过 试 验数 据 取得 , 一 其 大小 与气 囊 隔振器 的结 构形式 有很 大关 系 。 由( ) 可 以看 出 , “ 位 移 ” 设 的隔 振 试 验 1式 在 小 假 系统下 , 其空气弹簧 的有效承压面积 s 不变 , 则其刚 度 可 简化 为线 性 的。利 用 A A D MS软 件提 供 的一 维线 性 弹 簧阻 尼器 的力 学 模 型 , 由三 个 方 向 的弹 簧 阻 尼 器 来简化空气弹簧。参数值选取在垂 向上 X = . r 78X 0 1 ( / , 横 向刚 度 K N m) 而 =K q=0 6 r=4 6 0 .K . 8 X 1 ( / , 于空气 弹簧 阻尼 的非 线性 , N m)对 由于 其表 达 式难 以确定 , 对于不设 附加气室和节流孔的空气 弹簧其 阻 尼 变化 不 明显 _ , 以在模 拟 时 , 2所 J 三个 方 向的 阻尼 系数
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振 笫2 6卷第 8期
基于ADAMS刚柔耦合浮筏隔振系统建模及隔振性能分析_张星

第39卷 第4期2010年08月船海工程S HIP &OCEA N ENG IN EERI NG V ol .39 N o .4A ug .2010收稿日期:2010-04-19修回日期:2010-05-07作者简介:张 星(1982-),男,博士生。
研究方向:振动与噪声控制E -mail :haixia8239@163.co mDOI :10.3963/j .issn .1671-7953.2010.04.021基于ADA M S 刚柔耦合浮筏隔振系统建模及隔振性能分析张 星,朱石坚,俞 翔,谢向荣(海军工程大学船舶与动力学院,武汉430033)摘 要:为了分析浮筏隔振系统中的柔性因素对隔振性能的影响,将A DA M S 软件与有限元软件结合,建立刚柔耦合浮筏隔振系统模型。
分析该模型的频域特性,计算不同参数条件下的加速度振级落差,得到该模型隔振性能随基础柔性、筏架阻尼等变化的关系。
关键词:刚柔耦合;浮筏隔振系统;建模中图分类号:U661.44;O 322 文献标志码:A 文章编号:1671-7953(2010)04-0064-03 浮筏隔振系统具有隔振效果好,可以减小附加质量并节省安装空间等优点[1],在动力机械振动控制领域的应用越来越广泛[2-4]。
浮筏隔振系统将包括主机在内的多台重型设备安装在同一筏架上,筏架的柔性特征不能忽视。
随着轻质薄化结构在现代船舶工程领域的广泛应用,振动隔离中基础的非刚性问题也日益突出。
因此,要真实反映出潜艇动力机械浮筏隔振系统的动力学特性,刚柔耦合分析必不可少。
实际柔性体的质量是连续分布的,其力学特性有偏微分方程表征,因此都是无限自由度系统。
即使是简单地将柔性基础和筏架考虑成梁或板,要对其进行解析研究也很困难,只能截取前几阶模态进行近似分析,得到某些参数对隔振性能影响的大致趋势[5]。
有限元方法为柔性体的数值计算提供了很大的空间,已经成为求解各领域数理方程的一种通用的计算方法。
Adams振动仿真心得

Adams单自由度隔振扫频研究心得:1.对于box刚体,讨论y方向单自由度,对box需要两点移动副约束,两点要求是棱角点或者中心点,而且两点不能在一个y的高度上(猜测可能有冗余约束)。
2.Box上的两点移动副约束要求:first body 与second body 要求互换,即同一零件不能作为两个移动副的first body。
如果还不行,在满足说说的条件下,多尝试几种组合。
3.重力场的加载与否不影响频响应函数的得出及结果。
频响函数纵坐标单位为分贝,即振幅的常用对数的20倍。
4.幅频特性曲线,无阻尼对应相位差180°,有阻尼对应相位差小于180°。
5.加载重力加速度后,时域仿真会整体自由落体,静态求解会报错,但是不影响频响求解。
6.当弹簧阻尼系数设置过大时,(共振峰值近似消除),频响求解会报错,可能是振动模块无法仿真过阻尼状态。
非线性弹簧下,对于质量块,如何建立力?1.右键弹簧功能图标,选择“箭头指向一点”的图表,确定详细栏中为:Two Bodies、constant,选择质量块→选择ground→选择质量中心→方向确定点。
2.对新建的力以后,要modify一下,因为通过刚度外部数据需由常数改为函数。
3.函数-AKISPL(DM(MAKER_11,PART_3.CM)-400,0,SPLINE_1,0),大括号内依次表示,MAKER_11和PART_3.CM两标记点之间的距离减参考坐标(即第一变量为变形),没有第二变量,曲线名称为SPLINE_1,微分阶数为零。
4.研究非线性弹簧弹簧力和位移的关系,要用非线性力取代弹簧。
得到的力-位移曲线曲率大的部分放大后会发现是具有滞回特性的。
5.需建立两个测量,监测力和位移。
6.研究有阻尼弹簧振幅衰减过程,可定义衰减系数指标,表示前两个峰值之比。
1.导入的参数文件如果是csv格式,在导入后,time column index 可以不输入1,如果是txt格式需要输入1才能读入数据曲线。
基于ADAMS的某机枪浮动装置动力学仿真分析
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中图分 类号 :T J 2 0 6 文 献标 志码 :A
Dy n a mi c S i mu l a t i o n An a l y s i s o n Fl o a t i n g Ap p a r a t u s o f Ma c h i n e Gu n Ba s e d o n AD c h i n e g u n b a s e d o n mu l t i - b o d y d y n a mi c t h e o r y ,t a k i n g ADAM S s o f t wa r e a s p l a t f o r m,a n d p r o g r e s s d y n a mi c
兵 工 自 动 化
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20l 4 . 04
Or d na nc e I nd u s t r y Aut o ma t i on
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基于ADAMS的晶振隔振系统的振动分析
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基于ADAMS的晶振隔振系统的振动分析
金冉;陈蔚
【期刊名称】《机械制造与自动化》
【年(卷),期】2012(041)006
【摘要】在ADAMS中对晶体振荡器的隔振系统进行振动分析,首先建立起隔振系统的动力学模型,该模型删除了不必要的紧固件以及小孔,对模型中较复杂的钢丝绳隔振器使用了力单元进行模拟,相对位置固定的三维实体之间使用固定副约束.然后建立了输入输出通道,加速度功率谱密度作为隔振系统的输入,测量的是晶振表面中心处的加速度响应.最后得到系统的传递函数曲线,响应的加速度功率谱密度曲线以及均方值等等.从这些图形和数值中可判断出系统共振的频率、特定频率上减振效果的好坏以及总体减振效果的好坏等情况.
【总页数】4页(P107-110)
【作者】金冉;陈蔚
【作者单位】南京航空航天大学金城学院,江苏南京211156;苏州热工研究院有限公司,江苏苏州215004
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于 FFT 多谐波平衡法的金属橡胶隔振系统振动特性分析 [J], 李玉龙;白鸿柏;何忠波;路纯红;李冬伟
2.基于ADAMS刚柔耦合浮筏隔振系统建模及隔振性能分析 [J], 张星;朱石坚;俞翔;谢向荣
3.基于双级隔振系统的车下有源设备对车体振动影响分析 [J], 李佳明; 曾京; 汪群生
4.基于Shaw不变流形的双层金属橡胶隔振系统振动响应分析 [J], 李玉龙;白鸿柏;何忠波;曹凤利;杨朝舒
5.基于ADAMS、ANSYS的连铸机结晶器振动机构高频率振动可行性分析 [J], 龚清华;沈淑红;李自芹
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应用DDAM进行船舶浮筏隔振装置抗冲击计算(论文)

&} = −{1}u && − ∑ x ∑ {φa }Pa = {1} ,所以有 {&
a
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2 {φ a}ω ห้องสมุดไป่ตู้ qa
。
DDAM 要求采用 NRL 方法进行合成。 1.3 修订后的 DDAM 的变化 1995 年修订后的 DDAM 设计程序比最初的设 计程序主要有如下一些重要的变化: (1) 密集模态现象(CSM) 密集模态就是两阶模态的模态频率在其平均 值的 10%以内的现象。 DDAM 要求先计算密集模态 的联合响应,然后将联合响应当作一阶模态响应与 其它模态响应进行 NRL 求和,美国海军 NAVSEA 0908-LP-000-3010, Rev.1 中提供了三种用来确定系 统密集模态响应的分析方法。 (2) 多向响应分析 设备结构采用三维数学模型进行动响应分析 时,即使冲击输入在一个方向,也可能在各向产生 动力响应。这是由设备结构的物理特性决定的。目 前设备结构通常采用大型有限元分析程序进行三 维建模,因此会产生模态耦合。在用 DDAM 法进 行分析时,必须在横向、纵向和垂向分别对设备结 构进行冲击加载。通常在此三向冲击加载的三次独 立的分析中采用同一个三维数学模型。即采用三维 DDAM 进行计算。 (3) 动力缩减技术 动力缩减指的是将给定的动力学数学模型缩 减为一个具有较少自由度的模型。使用最多的动力 缩减技术是 Guyan 缩减法(静态精简)。大部分的有 限元分析程序都提供了这些缩减方法。在对结构使 用有限元分析程序进行 DDAM 分析时,通常会使 用动力缩减技术。这是因为:如果不进行缩减,数 学模型可能会太庞大而不能进行求解;数学模型中 具有不必要的多于细节;动力缩减分析要比用大型 精确数学模型来得经济;使用动力缩减比另外建立 一个单独的、 较小的动力模型更精确一些(并且可能 更经济一些); 有限元建模时经常会存在无质量自由 度。 (4) 有效应力和应力等级
ADAMS对隔振的研究

固有频率在ADAMS/Linear 和ADAMS/Vibration 中的理解在ADAMS 中,固有频率是通过本征向量计算的,为了更好的理解计算结果中各个参数的意义,解决仿真中常见的问题,在这里理论联合实际对一些基本知识在ADAMS 中的应用做一基本论述。
在此,不涉及ADAMS/Linear 的扩展命令,所有的线性化命令实际都是在图形界面操作所得的。
对于单自由度系统,如经典的弹簧——质量——阻尼系统,质量m 的运动方程有:c k x x x m m '''++=或 0m xc x k x '''++= (1) 这里x 为质量m 的位移,k 为弹簧刚度系数,c 为阻尼系数。
根据无阻尼固有圆频率和阻尼比的定义重写等式(1):220n n x x x ζωω'''++= (2)这里:无阻尼固有圆频率(Undamped Natural Frequency )mkn =ω (3) 阻尼比(Damping Ratio )nm ckm c ωζ22==(4) 可以看出,无阻尼固有圆频率n ω只是弹簧刚度k 和质量m 的函数,与阻尼值无关。
ADAMS/Linear 实际上计算无阻尼固有圆频率的方法有所不同,它使用拉普拉斯(Laplace )在仿真运行点对模型变换为线性矩阵,再通过本征值向量(Eigenvalues )计算系统的固有圆频率和阻尼比,但计算结果与上述计算是等效的。
一般,本征值λ由实部(Real part )r λ和虚部(Imaginary part )i λ两部分组成:i r λλλ±=,因此,方程式(2)可以写为:0222=++n n ωλζωλ (5)本征值λ由下式决定:当阻尼比ζ>1,12-±-=ζωζωλn n (6) 当阻尼比ζ<1,21ζωζωλ-±-=n n j (7) 令:n r ζωλ-=;21ζωλ-=n i 。
基于ADAMS-MATLAB的磁悬浮轴承转子系统联合仿真
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基于ADAMS-MATLAB的磁悬浮轴承转子系统联合仿真肖鹏飞;谢振宇【期刊名称】《系统仿真技术》【年(卷),期】2011(007)001【摘要】Single degree of freedom (1-DOF) and 5-DOF simulation model of magnetic bearing rotor system were established respectively. Axial DOF and 5-DOF co-simulation were accomplished by using ADAMS , MATLAB and traditional proportion-integration-derivative ( PID) ,incomplete differential PID and fuzzy self-tuning PID. Capability of the system supporting pulse load in condition of limiting control current and without limiting control current and vibration of the rotor under external forces were analyzed. The results show that the optimal control parameters of traditional PID , incomplete differential PID and fuzzy self-tuning PID can be obtained and evaluated accurately by co-simulation, which is helpful to select and optimize control strategies of system.%建立了磁悬浮轴承转子系统的单自由度和五自由度仿真模型.采用ADAMS和MATLAB 2种软件以及传统PID(比例积分微分)、不完全微分PID和模糊自调整PID 3种控制方法分别对系统的轴向自由度和五自由度进行了联合仿真,分析了磁悬浮转子系统在限制控制电流和不限控制电流2种情况下转子承受冲击载荷的能力以及在外力作用下的振动情况.根据仿真结果,对传统PID控制、不完全微分PID控制以及模糊自调整PID控制的控制参数进行了优化,并在此基础上对上述3种控制方法的优劣给予了评判,为系统控制策略的选择和优化提供了1种有效的方法.【总页数】6页(P48-53)【作者】肖鹏飞;谢振宇【作者单位】南京航空航天大学,机电学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,江苏,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.基于ADAMS-MATLAB的磁悬浮飞车原理样机建模及联合仿真 [J], 王晓光;金淑芸;张晓2.大气隙混合磁悬浮轴承-转子系统耦合特性仿真分析 [J], 任茂发;郑好;李博宇3.基于Adams-Matlab联合仿真的车辆地面相互作用研究 [J], 张晓阳;孙蓓蓓;孙庆鸿;陈南4.混合磁悬浮轴承转子系统的仿真分析 [J], 徐欣;谢振宇;龙亚文;王晓;周红凯5.基于ADAMS-MATLAB联合仿真的汽车悬架半主动控制 [J], 李韶华;杨绍普;李皓玉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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基于ADAMS建模的浮筏隔振系统仿真研究作者:季夏名
来源:《科技创新与应用》2014年第03期
摘要:利用ADAMS软件与有限元软件相结合,建立刚柔耦合浮筏隔振系统模型。
文章以功率流作为浮筏隔振系统的性能评价指标,研究了该模型在不同参数条件下的隔振性能,并与理论仿真结果进行对比分析,验证了模型的可靠性。
对于构建复杂筏架的浮筏系统有一定的参考价值。
关键词:刚柔耦合;浮筏隔振系统;功率流;建模
引言
目前,浮筏隔振系统已经成为舰船动力设备的重要隔振手段,它与一般的隔振系统相比更能节省空间和中间质量,同时结构更加紧凑,此外浮筏隔振系统具有优良的减振降噪效果,从而有效地增强水下舰艇的隐蔽性与舒适度。
对于浮筏隔振装置的理论与试验研究是近年来隔振领域的研究热点之一[1-4]。
浮筏是将包括主机在内的多台重型设备安装在同一筏架上,因而它是具有多个激励源的隔振系统,其筏架及基础板的载重大,几何尺寸也较大,要真实反映出浮筏隔振系统的动力学特性,刚柔耦合分析必不可少。
同时作为一个复杂的三维结构,其隔振效果的评估方法也需要进一步研究。
振动的传递主要就是能量的传递,从能量角度研究振动问题更能反映问题的本质。
功率流作为一个反映能量的物理量,可以作为一个综合性能指标,它兼顾了力和速度的信息,给出了振动传递的一个绝对度量的物理量。
对于浮筏系统的设计具有更有利的指导意义。
同时,由于舰船隔振系统较为大型,想要进行实验研究比较困难,成本昂贵,所以在理论设计阶段既需要理论分析,又要进行相关的软件仿真,从而实现验证理论解和降低实验成本的目标。
对于浮筏系统的仿真研究以Patran等有限元软件和Autosea统计能量软件为主,但大量的研究证明[5-7]:一方面,有限元方法主要针对单独结构中的静力和动力学问题,无法满足多体刚柔耦合系统的建模分析要求;另一方面,有限元方法适用于低频段,统计能量法适用于高频段,可是没有统一的方法能够对中间频段进行研究分析。
因此,本文考虑通过ADAMS软件与有限元软件结合,建立刚柔耦合浮筏隔振系统模型,以功率流为评价指标计算不同参数条件下的振动特性,并将仿真结果与理论解进行对比分析。
1 浮筏隔振系统动力学模型及其功率流导出
对于工程中常见的浮筏隔振装置,其模型如图1所示,包括两台机组、梁式筏架以及四边简支的弹性基础,两个刚性机组分别通过两个上层隔振器安装在弹性筏架上,然后筏架再通过两个下层隔振器安装在弹性基础上。
可以将整个浮筏隔振系统分为5个子系统,分别为(ⅰ)
机组子系统A,(ⅱ)上层隔振器B,(ⅲ)中间筏架子系统C,(ⅳ)下层隔振器D,(ⅴ)基础子系统E。
两台机组分别受到来自y方向和z方向的简谐激励力以及x方向的倾覆力矩作用。
图1 浮筏隔振系统动力学模型
图2 各子系统之间力与速度的传递关系
用分别表示各个子系统A,B,C,D的上、下端输入输出力,而分别对应了他们上下端的输入输出速度。
对应弹性基础E受到的力与响应速度分别记为FE和VE。
分别为各子系统的导纳传递矩阵元素。
图2表示了各子系统之间力与速度的传递关系。
各子系统导纳矩阵推导过程详见文献[8,9]。
浮筏隔振系统各子系统之间的传递力以及相应的速度之间的关系如下:
根据上式以及各子系统导纳矩阵相关表达式,可以得到各交接处力与速度有关于外激励的表达式为
其中
输入各子系统的功率流PA,PB,PC,PD,PE分别可以表示为
式中,上标H表示共轭转置。
2 基于刚柔耦合浮筏隔振系统建模
该模型是在ADAMS/View模块中建立的,它是ADAMS核心模块之一。
用户可以像建立物理样机一样建立任何机械系统的虚拟样机,而后对其进行模拟仿真,并能以动画形式观察主要的数据变化以及模型的运动,就像做实际的机械系统试验一样。
图3 浮筏隔振系统ADAMS模型
如图3所示,其中柔性基础简化为四边简支的板,而筏架为四边自由的柔性板。
隔振器简化为弹簧阻尼器,其弹簧刚度与阻尼系数可以通过编写函数来确定,能很方便的实现隔振器的线性与非线性特性。
在ADAMS中对柔性体的处理采用了有限元法与模态分析法相结合的方法。
先由有限元软件ansys对柔性体进行模态分析,生成.mnf文件,利用ADAMS/Flex模块将此文件调入ADAMS中以生成模型中的柔性体,利用模态叠加法计算其在动力学仿真过程中的变形及连接节点上的受力情况,这样可以在机械系统的动力学模型中引入柔性体,提高系统仿真精度。
ADAMS软件中带有振动分析模块ADAMS/Vibration,利用该模块,可以对模型进行频域分析。
3 浮筏隔振系统计算及仿真分析
建立ADAMS浮筏隔振系统虚拟样机模型如图3所示,A子系统为刚性质量块,考虑到结构重心的调配,所以设定为两台相同的机组,并且将它们相对于筏架进行对称分布;B子系统为连接机组与筏架的隔振器,共两组,每组四个;此处C子系统为柔性板式筏架,自由边界;D子系统为筏架和基础板间的隔振器,共四个,对称分布;E子系统为柔性基础板,四边简支。
样机具体物理参数见表1。
除前六阶刚体模态,各取筏架及基础板前八阶弹性振动模态,基准功率流为pref=10-
12watt。
图4(a)与(b)分别为ADAMS建模与理论解在机器质量改变时,传递到基础的功率流变化情况。
从图中可以看出,它们的共同点是增大机器质量系统的刚体运动模态向低频域偏移,并使得传递到基础的功率流曲线在中、高频域整体下移。
两种仿真结果均表明:增大机器质量有利于减少输入基础的功率流,提高系统的减振效果。
a) ADAMS建模仿真
b)理论建模仿真
图4 机器质量对输入基础功率流的影响
4 结束语
首先,从仿真图中可以看出在低频域,浮筏隔振系统的减振效果欠佳,当激励力频率超过20Hz以后,系统功率流发生明显下降,大幅提升隔振降噪效果。
所以,浮筏隔振系统在中、高频域有很好的减振效果。
在相同的结构形式以及激励条件下,增大机器质量可以让刚体运动模态向低频域偏移,并使得传递到基础的功率流曲线在中、高频域整体下移,有利于减少输入到基础的功率流。
但同时也得注意过大的机器质量会增大结构,而舰船的空间载重是有限的,所以也不能一味的增加机器质量。
参考文献
[1]T.Y.Li,X.M.Zhang,Y.T.Zuo,et al. Structural Power Flow Analysis For A Floating Raft Isolation System Consisting Of Constrained Damped Beams[J].Journal of Sound and Vibration,1997,202(1):47~54.
[2]W.J. Choi,Y.P.Xiong,R.A.Shenoi. Power flow analysis for a floating sandwich raft isolation system using a higher-order theory[J].Journal of Sound and Vibration,2008,319(2009):228~246.
[3]张树生,郑继周,宋孔杰,等.浮筏隔振系统功率流的另一种计算方法[J].中国机械工程,2004,15(13):1137~1143.
[4]孙玲玲,宋孔杰.浮筏隔振系统功率流特性分析[J].应用力学学报,2003,20(3):99~102.
[5]伍先俊,翁雪涛,朱石坚.基于有限元法对比的统计能量法研究[J].振动与冲击,2005(1):58-62.
[6]钟章贵,余永丰,邓海华,等.整舱浮筏隔振系统功率流理论与试验研究[J].噪声与振动控制,2007,3(6):24-27.
[7]Hambric S A. Power flow and mechanical intensity calculations in structural finite element analysis[J].Journal of Vibration and Acoustics,1990,112:542-549.
[8]赵飞.浮筏隔振系统振动传递特性及控制策略研究[D].济南:山东大学,2010.
[9]孙玲玲,宋孔杰.复杂机械系统多维耦合振动传递矩阵分析[J].机械工程学报,2005,41(4):38~43.。