北理工振动与噪声控制究所

2019-04-19 13:22:19·  
 
振动与噪声控制研究所始建于1985年,2010年更名为振动与噪声控制研究所,现有专职工作人员8人,包括:教授1人,副教授6人。振动与噪声控制研究所现有面积551平方
振动与噪声控制研究所始建于1985年,2010年更名为振动与噪声控制研究所,现有专职工作人员8人,包括:教授1人,副教授6人。

振动与噪声控制研究所现有面积551平方米,包括万元以上设备20台。研究所于50年代开始在车辆行走机构和机械设备设计及车辆减振降噪方面进行研究。经过数十年的发展,已经扩展到特种车辆设计,履带式车辆行动部分设计,轮式车辆悬挂系统设计,机械设备减振降噪等领域,涉及机械设备的振动和噪声控制,人机与环境工程,动力吸振和隔振理论与应用,振动、冲击、噪声的测试技术,振动、噪声的信号处理,结构振动和系统动力学分析,减振降噪材料及装置,机械动态测试,机械设备故障诊断,航天运载工具动态分析等各个方面,在运载工具尤其是在装甲车辆和航天飞船运载车等特种车辆的设计、强度分析、有限元计算、振动、噪声实验与动态分析研究方面做了大量的工作。

实验室完成了多项国家军用车辆“七五”、“八五”、“九五”、“十五”、“十一五”、“十二五”重点预研课题、国防973项目、国家自然基金以及汽车、航空航天,工程机械等多个领域横向企业科研课题。其中已在军用车辆上得到应用的车辆半主动悬挂技术处于国际领先地位,可以直接应用于各种特种车辆和各类行走式工程机械,该项技术的各项指标达到了国际同类产品的指标,可以在行驶过程中完成车体升降、调姿、闭锁、并可以根据车况进行阻尼调节,使悬挂性能与车辆行驶状态匹配,有效地减小车体振动,提高车辆的舒适性和越野能力。“十一五”承担的某型坦克半主动悬挂研制项目,已经成功定型生产,配套车辆参与了2009年天安门阅兵,项目组获得国防科学技术进步三等奖。实验室目前主要从事车辆半主动与主动悬挂技术研究,特种车辆设计,各类行走式工程机械设计,三维CAD设计与人员培训,车辆悬挂设计,车辆减振降噪,机械动力学计算与分析,机械与液压故障诊断等方面的研究工作。至今为止公开发表的论文数总计80篇,其中被SCI\EI收录的论文42篇(SCI收录6篇,EI收录36篇)。


图1 实验室拥有的MTS整车道路模拟实验台
(说明:可进行整车道路模拟实验、实现车辆振动分析、路面谱复现、整车垂向动力学特性实验验证。整车道路模拟实验台单轮推力可达14吨,行程400mm,最高激励频率可达100Hz。)


图2 悬架部件实验台
(说明:可进行车辆悬架部件实验,完成空气、油气和螺旋弹簧的刚度特性以及液力减振器的阻尼特性测试。单轮悬架部件实验台推力可达13吨,行程300mm,最高激励频率可达80Hz。)


图3 研究所所研制的阻尼可调肘内式油气悬架
(说明:技术达到国际先进水平,能够实现阻尼大范围无极调节,减振器工作温度从110℃提升至160℃,减振器寿命提高了100%,目前已应用于某型军用车辆中)


图4 电控空气悬架系统
(说明:振动所和北京安路普公司共同开发的基于汉兰达电控空气悬架系统。电控悬架系统能够根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号,由电子控制单元(ECU)控制悬架执行机构,使悬架系统的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数得以改变,从而使汽车具有良好的乘坐舒适性、操纵稳定性以及通过性。)


5,
图5 磁流变减振器
(说明:磁流变液体是一种由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁体液体混合而成的磁性软粒悬浮液,这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的特性,而在强磁场作用下,呈现出高粘度、低流动性的液体特性。正是磁流变液的这种流变可控性使其能够实现阻尼力的连续可变,从而达到对振动的主动控制之目的。)


图6 可控油气悬挂
(说明:油气悬挂是以密闭容器内的高压气体来作为弹性元件的一种悬挂装置。在车身重力的作用下,油气弹簧中的气体介质处于压缩状态。车辆在不平路面的激励下,活塞杆及活塞组件相对于缸筒作往复运动,被压缩的气体介质作为悬架系统的弹性元件,来缓和传来的振动和冲击,而油液流过阻尼孔和单向阀产生阻尼作用,来衰减车身的振动。)


图7 大型矿用车的油气弹簧
(说明:当车辆在较好路面行驶时,车轮行程小,悬挂的刚度较低、行驶速度较高,此时平稳性好。当车辆在凹凸起伏不平的路面上行驶时,车轮行程大,悬挂刚度大,则吸振和缓冲能力较强,允许高速行驶,此时的行驶平稳性也是较好的。油气悬挂刚度可变,悬挂特性是非线性的,在重型载货汽车以及工程机械上广泛采用。)


图8 科研项目测试现场
(说明:研究所横向课题包括悬架系统可控部件设计制造、发动机系统悬置设计、车辆模态实验、多体仿真以及模态数值分析等方面,合作对象企业包括汽车、航空航天,工程机械等多个领域。)
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