球铰副油膜对轴向柱塞泵工作性能和稳定性具有重要影响,其润滑行为受滑靴和柱塞多自由度动力学行为影响。该研究分析配合间隙对振动响应和油膜润滑特性的影响,建立了滑靴和柱塞多自由度运动与球铰副油膜润滑行为耦合的动力学模型。首先,使用拉格朗日法对滑靴和柱塞的动力学方程进行推导,通过NewMark-β法求解滑靴和柱塞的振动响应;然后,根据滑靴和柱塞的姿态变化结合雷诺方程建立球铰副油膜厚度场-压力场耦合模型;最后,分析在不同配合间隙下滑靴和柱塞的振动响应及油膜润滑特性的变化规律。研究结果表明,配合间隙对滑靴和柱塞的振动响应及球铰副油膜润滑特性的影响显著,适当减小配合间隙可减少泵的泄漏,从而提高整体效率。

针对液力式惯容器相互耦合的惯容管道阻尼、惯容量和有效刚度等特性极大限制了其振动控制范围的问题,提出了一种全新蜿蜒式布局的惯容管道。基于液力式惯容器的工作机理,利用机械与液压网络类比法建立了蜿蜒式管道对应阻尼的数学模型,仿真验证了在惯容量和有效刚度恒定时,通过调节蜿蜒式管道的关键设计参数可实现一定程度的管道阻尼独立调节。此外,研制了蜿蜒式管道的液力式惯容器原型样机,试验验证了蜿蜒式管道阻尼的模型正确性以及原型样机的性能准确性。结果表明,蜿蜒式管道设计实现了管道阻尼与惯容量、有效刚度的物理解耦,拓宽了液力式惯容器的振动控制范围,为同类液力式减振设备的研发提供了一种切实可行的阻尼设计新思路。

转速是旋转机械运行的重要特征之一,离心泵转速的瞬变特征能够很好地反映离心泵内部流动特征及其运行状态,对离心泵的运行状态识别具有十分重要的意义。为了探究离心泵转速的瞬态特性,基于虚拟仪器技术,通过轴编码器对IS-65-50-160型单级单吸离心泵的转速进行了精确测量,通过编写Labview程序对试验数据进行采集,建立不同工况下转速的时频特征谱。分析结果表明：离心泵的转速随着载荷的增大呈现波动下降的趋势;在各个工况下,离心泵的转速均存在一定程度的波动,在设计工况下其转速变化可达21 r/min;转速波动存在一定的周期性,泵转动的轴频是转速波动的主频,且频率主要集中在轴频及轴频以下的低频处;转速波动的RMS值及主频处的振幅值均随着流量的增加而呈上升的趋势。

传统的传递路径分析方法需进行载荷识别,试验过程繁琐。为了提高建模和试验的效率,采用传递函数分析模型的高级传递路径分析方法被提出,避免了载荷识别过程。在高级传递路径分析的基础上提出了基于绝对传递率函数的N-TPA法,采用归一化方法对测量得到的传递率函数进行处理,有效避免了绝对传递率函数求解过程中的病态问题,同时采用主分量分析方法计算贡献度,可以获取在频带范围内的贡献度的影响排名。通过四自由度弹簧质量系统进行了仿真分析,依据分析结果提出了算例修正模型。通过飞机模型试验验证了该传递路径分析方法的准确性,结果表明,该方法在保证精度的前提下能有效缩短试验周期,加快实验进程。

在传统M-B接触模型的基础上,利用三维分形理论,推导三维分形结合面的接触模型,并建立了三维分形接触热导模型。通过仿真分析揭示了法向载荷、分形维数、分形尺度参数、材料特性参数及各参数的耦合对接触热导的影响。仿真结果表明接触热导与法向载荷呈正相关,当2.1≤D≤2.4时,两者存在非线性关系,当2.5≤D≤2.9时,两者趋于线性关系;当2.0

关键词： 分形理论 接触热导模型 接触热阻 材料特性参数 分形参数 数值仿真 点击下载

三偏心蝶阀广泛的应用于多种多样的工业,如水量分配、下水道、石油与天然气发电厂等等,而三偏心蝶阀中的蝶板和阀杆的振动在其结构设计和应用中起着重要的作用,且目前关于三偏心蝶阀中蝶板和阀杆的振动特性的研究较少。在蝶阀工作中,若蝶板的固有频率与流过蝶板后产生的卡门涡的脱落频率过于接近,则二者就会产生共振而毁坏三偏心蝶阀甚至影响整台机器正常运行。为了比较三偏心蝶板和阀杆的振动频率与流过蝶板产生的卡门涡的脱落频率的大小,运用了ANSYS有限元分析方法结合实验验证的方式计算出三偏心蝶板和阀杆的固有频率,再根据计算卡门涡的脱落频率的经验公式得出流过蝶板后产生的卡门涡的脱落频率,得出二者不发生共振的充分条件,此外,也论述了蝶板和阀杆的振动对蝶阀密封性的影响。

对1-1-3型压电复合材料进行了振动形态的分析。1-1-3型压电复合材料选用PZT-5H、硅橡胶和环氧树脂制备而成。从制备的两组样品的实验证明该复合元件相比传统的1-3型压电复合材料具有较高的机电耦合系数和较低的声阻抗。通过PSV-400型激光测振仪测量其振动形态,发现其中压电陶瓷柱的振动为主动振动,模态为电场平行于长度方向的纵向伸缩模态。该结构的复合元件充分发挥了压电柱本身的压电性能,进而提高了整个元件的压电性能,使得该复合元件更适合应用于水声换能器。

为从理论上研究双喷嘴挡板伺服阀的工作性能,需对其建立较为精确的数学模型。针对电液伺服阀工作过程固有的机电液耦合特性,选择可统一处理多能域复杂系统的键合图法作为建模工具。根据衔铁、挡板组件和阀芯的运动规律,考虑喷嘴射流液动力等非线性因素,采用集中参数构建了系统的键合图模型,并推导出描述伺服阀工作过程内部能量供给、传递、转化和消耗的状态方程。结合某型伺服阀的相关参数,采用四阶Runge-Kutta法进行数值求解。数值模拟结果表明：伺服阀输入阶跃电流后,预测的负载流量阶跃响应的变化趋势能与试验结果较好吻合,并且模型能预测伺服阀系统内部状态变量的动态特性,为伺服阀结构参数优化研究和动态性能分析提供了理论依据。

在多领域统一建模仿真平台MWorks下，采用Modelica语言建立液压起升机构的多场耦合仿真模型，对吊重瞬间离地起升这一典型工况进行动态仿真，分析液压起升机构的动态特性，以及变量泵容积调速系统在减小冲击方面的影响。结果表明，采用建立的仿真模型能够较好地模拟起升机构性能，反映液压耦合的作用，为起升机构的设计提供理论依据。

液压冲击器是工程施工中常用的液压设备。其工作过程中运动部件的高加速度及惯性工作油压的特性，使得其与常规液压设备工作状况有很大区别。在液压冲击器的研究过程有必要快速准确地建立计算仿真模型。在AMESIM系统中基于功率键合原理搭建的液压冲击器仿真系统，综合考虑了液压冲击器主要功能和特点，可快速实现对冲击器主要仿真参数的计算。利用现有的YYG250型液压凿岩机的冲击器设计参数进行仿真后，计算结果与实测工况参数之误差在5％之内，说明了仿真模型的正确性和可靠性。该模型对不同系列的冲击器的参数设计和冲击特性研究提供了良好的平台。