为研究振动工况下螺栓连接自松弛机理,利用ANSYS参数化语言建立考虑螺纹的三维螺栓连接有限元模型,用降温法加载预紧力,进行螺栓连接横向振动瞬态分析;研究横向激励幅值、初始预紧力、螺纹啮合面、螺栓头及螺母承压面以及连接物之间结合面的摩擦因数等对螺栓连接自松弛影响。结果表明,横向振动时完全滑移先发生于螺纹啮合面处;横向激励幅值越小、初始预紧力越大、螺纹啮合面及螺栓头、螺母承压面摩擦因数越大,螺栓连接自松弛越不易发生;激励幅值一定时连接物间结合面摩擦因数对自松弛无影响,但摩擦因数越大,发生横向振动所需剪切载荷越大。研究结果对理解螺栓连接自松弛、指导防松设计具有重要意义。

电液压力伺服阀是飞机制动控制系统中至关重要的控制元件,输出压力的稳定性将直接影响飞机的稳定着陆。衔铁-偏转板组件受到流体不稳定液动力的作用,容易产生强迫振动和高频噪声。在高周交变液动力的作用下,衔铁组件中弹簧管的刚度将逐渐降低,严重影响伺服阀的动态性能。为了寻找衔铁-偏转板组件强迫振动产生的根源,建立了前置级流固耦合三维模型,根据涡流和气穴形态的演变规律,对不同偏转位移情况下的液动力脉动的幅值和频率进行数值分析。分析在高频周期性外载作用下,衔铁-偏转板组件的结构响应特性。最终得出结论:由涡流和气穴的周期性变化导致衔铁-偏转板组件产生高频率液动力振动,前置级非对称的结构和液动力脉动是衔铁-偏转板组件强迫振动的必要条件。

利用计算隔声单值量及其测量不确定度的方法,根据ISO12999-1以及GB/T31004.1—2014给出的标准偏差,分别计算声压法和声强法在普通频率范围(100~5000Hz)以及低频扩展范围(50~5000Hz)的测量不确定度。结果表明声强法在普通频率范围的不确定度小于声压法,在低频扩展范围时会更显著小于声压法,这体现了声强法有更好的低频段测量鲁棒性,与前人的实验对比研究结果一致。最后对比了两个隔声构件的不确定度,结果显示构件的低频隔声性能较差会产生较大的不确定度。

为了有效抑制柔性平面3-RRR并联机器人柔性杆件的弹性变形,针对现有动力学模型复杂,不易求解,控制器设计困难等问题。考虑刚柔耦合效应及两端集中转动惯量对柔性中间连杆的作用,确定柔性中间连杆的边界条件为两端铰支并计算其振型函数。考虑柔性中间连杆的主要振动模态及系统惯性力和耦合力的影响,在保证精度的基础上建立系统简单实用的动力学模型。将所建动力学模型分析结果与有限元分析软件(ANSYS)及模态试验结果对比,结果表明,所建立动力学模型能够有效反映柔性平面3-RRR并联机器人的主要振动模态,并能充分反映惯性力和耦合力对柔性中间连杆动力学模型及模态特性的影响,同时此模型由于动态参数较少,方便依托动力学模型为基础的控制方案实施。

研究了采用强耦合整体方程计算柔性膜结构风致流固耦合效应的求解问题。针对柔性膜结构经历大变形的特性,在经典投影法的校正步中引入修正因子使在原始动量方法中隐性定义的压力初始边界条件得到满足,以此克服经典投影法对于大变形问题的缺陷。给出了针对强耦合整体方程的修正校正法求解过程,并推导了相关求解方程。将该方法应用于二维流固耦合问题和三维柔性膜结构风致流固耦合作用进行计算,评估了该修正投影法的性能和效率。结果表明修正投影法可以用于柔性膜结构的风致流固耦合计算,且其计算精度和效率要高于传统求解方法。修正投影法的修正值对于结果的影响不大,而计算迭代次数是影响结果的重要因素。修正投影法可以通过增加迭代次数的方法较大幅度的提高计算精度,且计算机时增加相对较少,计算稳定性不受影响。

针对一种新型的椭圆型柔性铰链可倾瓦轴承,在柔性铰链刚度建模的基础上,通过建立轴瓦油膜厚度模型及轴颈和轴瓦的平衡模型,采用有限差分法及牛顿迭代法,研究了柔性铰链可倾瓦轴承中柔性铰链的旋转刚度对轴承的动静态性能的影响规律.研究结果表明：柔性铰链旋转刚度越小,轴承越接近普通可倾瓦轴承,稳定性越好;并得出了适于柔性铰链可倾瓦轴承应用的柔性铰链旋转刚度参考范围,为这类轴承的应用设计提供了参考.

建立了碰撞-渐进振动系统的力学模型。分析了在相邻两次冲击之间,系统可能呈现的运动状态,给出了每种状态的判断条件和运动微分方程。采用数值计算的方法分析了单碰周期振动和p/1(p≥1)类基本碰撞振动的分岔特点,以及系统最佳渐进率对应的周期振动类型。结果表明系统的最佳渐进效果发生在1/1周期振动时,质块M1冲击缓冲垫的速度峰值附近。由于碰撞振动系统特有的擦碰奇异性,使得在1/n(n≥2)单碰亚谐-渐进振动向混沌的转迁过程中,以及相邻p/1(p≥1)类基本碰撞-渐进振动之间的相互转迁过程中存在实擦边或虚擦边分岔和鞍结分岔等非光滑分岔。

为提高救生舱的隔热和安全性,设计一种泡沫铝填充结构救生舱。采用Workbench仿真分析的方法研究原型救生舱和泡沫铝填充结构救生舱的隔热和抗热-压力耦合冲击性能。通过对比分析可知在相同的热-压力耦合冲击作用下,泡沫铝填充结构救生舱的温度和应力及变形分别减小51.88%,30.19%和20.72%。证明泡沫铝填充结构救生舱具有更好的隔热和安全性,为新型结构的救生舱设计与制造提供新思路和新途径。

针对某手动档汽车起步离合器异响问题,通过NVH测试分析确定噪音频谱特征,结合模态试验分析了关联因素。建立离合器系统有限元仿真模型,着重进行了离合器动态过程模拟和从动盘模态匹配优化。随后基于分析结果研究异响产生深层次原因。最后提出结构优化方案,并实车验证优化后效果。提出结构优化方案,结果表明优化后车内异响消失,这对于手动挡离合器异响问题的分析和解决具有重要的参考价值。

针对某乘用车整车怠速抖动问题,采用NVH测试手段分析整车抖动频谱特征,进行动力总成悬置系统刚体模态试验来确认抖动产生原因,通过整车16自由度CAE模型进行悬置刚度参数敏感度分析,并提出有效的优化方案,对于怠速抖动的解决具有一定参考意义.