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。

介绍了激光多普勒测振技术的发展,着重介绍了激光多普勒测振技术的最新进展.

变体飞行器的气动弹性力学建模是当前先进飞行器设计的研究热点和难点.然而传统的气动弹性动力学建模方法对于具有结构参变特性的变体飞行器气动弹性力学研究存在建模效率低、计算复杂等问题.本研究提出了一种基于流形切空间插值的可折叠式变体机翼参数化气动弹性建模方法.首先,该方法建立若干个典型折叠角下的折叠翼结构有限元模型,通过流形切空间插值方法建立折叠翼参数化结构动力学模型.其次,采用偶极子网格法得到参数化非定常气动力模型,进而建立气动和结构相互耦合的折叠翼参数化气动弹性模型.为了验证该参数化建模方法在折叠翼气动弹性分析中的准确性,本文以一小展弦比折叠翼为研究对象,从折叠翼自由振动时的参变模态特性、颤振边界预测两方面进行了算例验证,并与直接计算方法进行了对比,进一步验证了参数化气动弹性...

针对研制初期,飞机结构设计参数存在严重不确定性,颤振设计工作难以快速有效推进的问题,开展了方案设计阶段飞机颤振快速分析方法研究。采用虚拟质量法,通过在原结构一定位置施加虚拟质量,建立可覆盖局部结构参数变化的统一模态振型,然后将此虚拟质量从质量矩阵中移除,以防止影响原结构的动力学特性,并采用虚拟质量模态振型对不同参数下的质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵以及气动力矩阵进行广义化,建立虚拟质量模态空间下的颤振方程,并采用g法求解,得到不同参数下的飞机颤振速度。建立了一种飞机颤振快速分析方法,在面对大量参数开展敏感性研究分析时,能有效减少模态分析次数,提高飞机方案设计阶段分析效率。通过算例对比分析可知,该方法计算精度与传统方法基本一致,满足工程需求。

针对某双体飞机颤振特性复杂的问题,本文采用片条理论修正后的偶极子网格方法,建立了双体飞机非定常气动力模型,同时基于地面振动试验建立了不同机身刚度双体飞机等效梁模型。通过有限元方法,分析了机身刚度对双体飞机结构动力学的影响,同时通过求解耦合得到的频域方程,探究了机身刚度对双体飞机颤振的影响规律。研究结果表明,机身截面垂向刚度对机身一阶垂直对称弯曲模态、机身一阶垂直反对称弯曲模态与平尾滚转模态频率影响较大。机身截面垂向刚度降低到原设计刚度67%时,机身反对称弯曲模态对平尾扭转效应增强,机身一阶垂直反对称弯曲模态、平尾滚转模态与平尾一阶垂直反对称弯曲模态耦合,双体飞机在269.34 m/s时发生颤振,颤振频率为37.2 Hz。

机翼变弯度技术作为变形技术的方式之一,备受关注。本文从国内外变形机翼技术的相关项目出发,着眼于机翼变弯度技术的气动弹性模拟与分析手段,从静气动弹性、颤振、动气动弹性响应及减缓、优化与控制等方面进行分析,重点从结构模型、气动模型、耦合方法、优化方法及控制策略角度对不同的研究手段进行评价,分析当前面临的技术难点,指出有待进一步解决的问题,包括柔性蒙皮的非线性行为对变弯度机翼气动弹性的影响,驱动系统类型对变弯度机翼气动弹性的影响以及缺乏能够同时处理不同类型非线性的综合气动弹性建模方法等,可为机翼变弯度技术的进一步提升提供指导。

主要研究主轴旋转过程中产生的陀螺效应对切削颤振稳定性边界的影响。基于一种旋转下的主轴、刀杆和刀具模型,采用欧拉--伯努利悬臂梁理论获得考虑陀螺效应的切削系统的传递函数。在此基础上,探究了考虑陀螺效应的高速切削系统的稳定性。结果表明,陀螺效应改变了高速铣削的临界切削深度。并且在考虑陀螺效应的情况下,刀具齿数越多临界切削深度越小,降低系统刚度将减小临界切削深度,增大系统阻尼比将增大临界切削深度。

金属切削过程中的颤振,易降低工件加工质量和机床加工精度。为实现对加工过程中颤振的在线监测,设计颤振的在线分析和识别方法十分必要。文章基于对主轴加速度信号的频域分析,提出了用于振动识别的特征频率组的分析方法,特征频率组包含了强迫振动或颤振的典型频谱信息。该方法采用加速度传感器,获取主轴的振动信号,以特征频率组为识别特征,对铣削加工的稳定性进行识别,并通过铣削试验进行验证。试验结果表明与时域分析的方法相比,该方法利用的频域特征,无须阈值和人为判断,适用于在线的识别与分析。

切削颤振将降低加工质量和加工效率,其一直是切削加工领域的一项重要研究课题。针对传统的切削颤振识别方法中,存在获取颤振加工信号中的测量不确定性问题及识别模型中的模型不确定性问题,提出基于广义区间理论的广义BP神经网络切削颤振识别模型,利用广义区间不确定性分析方法将测量不确定性量转换为广义区间量,并进行广义区间形式的时频特征提取,最后将广义区间化的特征量代入广义BP神经网络识别模型中,对切削加工状态进行识别。试验结果显示,提出的广义BP神经网络颤振模型比传统BP神经网络颤振模型有更高的识别率。

分别对运载火箭先导式安全阀的指挥阀和主阀的颤振现象进行分析,结合产品结构和工作条件,对指挥阀主弹簧和主阀活塞杆导向结构提出改进措施,并开展试验验证。结果表明,改进后的指挥阀主弹簧,提高了刚度,能够有效降低惯性力的影响,改善指挥阀颤振;活塞杆上增加一道O形圈可以优化导向结构,保证活塞杆行程不发生偏离。