反共振时上质体振幅最小的反共振振动机动力学分析与仿真
针对反共振振动机振幅不稳定的问题,提出了一种能使原点反共振振动机振幅稳定的参数选择方法。这种方法的中心思想是令发生反共振时上质体的振幅最小。在这种情况下,当激振频率发生变化时,上下质体振幅的变化是一致的。同时使两共振点之间的距离要离得足够远,在反共振点附近上下质体的幅频响应曲线比较平缓。从而使振幅稳定性基本上达到实用要求。在需要振幅精度比较高的场合,也只需小范围调节即可实现。
随机干扰下碰撞振动系统的动力学分析
建立一类单自由度含间隙碰撞振动系统的动力学模型。推导了系统Poincaré映射的解析表达式,用数值方法计算了系统的Lyapunov指数谱,讨论了随机干扰对碰撞振动系统的动力学影响。最后结合最大Lyapunov指数,讨论随机非光滑系统的随机分岔。数值研究表明随机非光滑系统同样存在着丰富的倍周期分岔现象,但和确定性系统的倍周期分岔现象存在本质的区别。
双腔室空气弹簧性能研究
在超精密加工/检测、IC制造及光学领域中,隔振器已经成为了许多设备的必要子系统,它能够对自地面或负载的振动进行隔/减振,有助于保证设备实现最终的设计精度。在众多的隔振器中,空气弹簧以其性价比高得到了广泛地应用,其固有频率基本不依赖于负载。在C.Erin的研究基础上,将节流孔数目参数引入,通过推导得到了空气弹簧的改进理论模型,并在此基础上分析了腔室、节流孔及或活塞等结构参数对空气弹簧动力学性能的影响,有助于进行结构的优化设计,同时得出在节流孔板高度即节流孔长度限制的条件下,减小节流孔直径并增加节流孔数量会提供较好的阻尼效果。最后通过试验验证了理论分析的结果,为以后的深入被动及主动隔振器的研究打下了基础。
广义数学形态滤波器的旋转机械振动信号降噪
针对传统形态滤波器由于采用相同尺寸结构元素而导致的输出统计偏倚严重的问题,提出采用不同尺寸结构元素级联而成的开一闭和闭一开组合广义形态滤波器实现旋转机械振动信号的降噪方法。研究了广义形态滤波器在脉冲噪声与随机噪声干扰下的降噪效果,比较了广义形态滤波器与传统形态滤波器分别对仿真信号与实际振动信号的滤波效果。实例表明,广义数学形态滤波器能够更有效的消除噪声的干扰,获得更高的信噪比。广义形态滤波降噪算法只涉及加减和极大、极小运算,运算简单且执行高效,具有较好的实用价值。
基于SPWVD识别的滚动轴承智能检测方法
为了探索基于振动谱图像模式识别的智能故障检测方法,以滚动轴承为对象,提出了用SPWVD分布来表征振动信号时频分布特性,利用SPWVD图像的GLCM及其特征统计量来提取故障特征。改进了人工免疫网络分类算法,通过人工免疫网络分类方法对故障样本特征统计量进行学习,形成记忆抗体集,进而对检验抗原进行故障分类识别,在故障特征信号干扰严重的情况下,取得了较BP神经网络好的检测准确率,验证了人工免疫网络良好的适应性。随着智能故障检测技术发展,基于图像模式识别的故障检测方法必将得到推广和应用,验证其在轴承故障监测中的可行性。
路面不平度研究综述
回顾了近年来汽车理论研究和道路谱分析领域中路面不平度的理论研究和发展现状。根据研究方向不同,分别从理论研究、试验分析和工程应用三个方面进行讨论。理论研究主要从路面不平度的定义出发,分析了其数学模型的研究进展;试验分析包括路面不平度测试测量技术的发展和不同类型试验分析与仿真计算的研究状况;路面不平度的工程应用主要针对其在汽车和道路各个方面的应用进行了讨论。综合论述了路面不平度的原理、特点及其在工程中的应用,最后还特别针对利用中国典型道路的路面不平度数据进行汽车设计与开发进行了阐述,并对路面不平度的研究前景进行了探讨和展望。
快关蝶阀密封副瞬态热及碰撞冲击研究
为准确评估动态升温过程中结构是否安全,基于经典赫兹接触理论、旋转动力学以及碰撞冲击理论,采用数值仿真方法对快关蝶阀分别进行瞬态热-结构耦合分析与瞬态动力学分析研究,对比研究了不同升温速率、不同关闭时间及不同密封面宽度对快关蝶阀结构强度及阀座密封性能的影响规律。研究表明:快关蝶阀的最终热应力和阀座密封面接触压力均随着升温速率的增大而增大,当阀门内壁升温速率小于0.225℃/s时,阀门的结构强度及密封可满足要求;分析快关蝶阀瞬间冲击速度以及快关过程总位移量,并与理论推导得出的数值对比,误差均在5%以内,快关冲击对蝶阀蝶板的影响程度大于阀座,进一步研究得出了冲击速度、撞击面积关键参数对阀门冲击的影响规律。
金属材料在冲击荷载下局部变形的数值模拟及分析
高应变率载荷作用下金属材料的变形集中于很窄的区域内,即剪切变形局部化。局部化变形带内产生严重的塑性变形,削弱材料的承载能力,甚至导致材料断裂破坏。基于有限元分析软件FEAP(Finite Element Analysis Program),采用混合有限元方法,用Fortran语言编译适用于金属材料在高应变率下的剪切局部化问题的新单元;计算过程中采用与应变、应变率及温度相关的塑性本构关系来描述剪切带现象,同时在能量平衡方程中考虑剪切带形成过程中的热传导作用;同时考虑显式算法与隐式算法的时间离散方法,并将两种算法的结果进行对比。结果表明,虽然剪切带形成过程很短,一般为微秒量级,但剪切带形成过程中的热扩散项与塑性变形产生的热能量级相同,有效地缓解剪切带模拟的网格敏感性;对于金属材料热塑性剪切带问题,为了满足计算精度要求,显式算法需要的时间步...
计及附加质量的热镀锌线沉没辊装置液固耦合振动瞬态响应分析
浸没于锌液中的沉没辊振动会严重影响带钢的镀层质量,迫切需要开展这类液固耦合振动问题的研究。基于附加质量的理论方法,建立了考虑流场作用的瞬态响应数学模型;进行了在线振动试验研究,结合结构的干湿模态分析结果,确定了附加质量;针对沉没辊结构特征,修正了数学模型的质量矩阵,建立了考虑流场作用的瞬态响应数值分析模型。瞬态模拟计算结果发现模型三个方向的主振频率与实测数据接近,验证了提出的计及附加质量液固耦合振动瞬态响应分析方法的有效性;基于该模型,得到了轴瓦与轴颈接触面等关键区域的瞬态响应。
集束式扩孔气动冲击器排屑性能的仿真研究
为了研究集束式扩孔气动冲击器的排屑性能。建立了其排屑流场模型,运用计算流体力学理论和FLUENT仿真软件,对气固两相流场进行仿真计算,并进一步分析冲击器不同钻进速度和尾气质量流量对其排屑能力的影响,得到排屑流场气相特性规律,岩屑分布规律,不同钻进速度和入口气相质量流量下的颗粒浓度分布。研究结果表明冲击器排气孔尾气进入排屑流场后流速降低,流场压力由入口到出口呈梯度分布且逐渐降低;岩屑颗粒向流场底部聚集,颗粒平均浓度沿着远离入口方向变化不大,最大浓度沿着远离入口方向逐渐下降,最终趋于平稳;施工时最大钻进速度应低于8.4 m/h,增大尾气质量流量排屑能力增强。












