齿轮在工作中承受交变载荷的作用,会在齿根产生疲劳裂纹等故障,裂纹发生扩展不仅会影响传动精度,甚至可能造成重大的安全事故与经济损失,因此,亟需开展对齿根裂纹扩展演化规律的研究。为此,利用复变函数法构造Westergaard应力函数,分析了裂纹尖端复杂的应力场问题,并依据最大周向拉应力强度因子理论确定裂纹扩展临界条件;结合裂纹扩展过程中裂纹尖端不连续和奇异性问题的实际复杂情况,对扩展有限元法进行修正,建立了齿根裂纹扩展的有限元模型。研究计算裂纹成核点位置和齿轮基体结构中腹板外径、腹板孔与成核处对应位置关系的裂纹扩展路径,得到了不同影响因素的裂纹扩展规律并验证了修正有限元模型的准确性和有效性。研究结果进一步丰富了齿根疲劳裂纹扩展演化机理的研究。

传统的剥落齿故障研究主要探讨剥落齿在不同剥落深度和不同剥落宽度的情况下齿轮刚度变化,具有较大的局限。针对此问题,对剥落形状、剥落形状分布对齿轮刚度和动力学的影响进行了研究。首先,取剥落图形在分度圆上,在此条件下取不同剥落图形。然后,在传统势能法基础上,考虑齿轮啮合位置变化时剥落宽度变化,以此为基础求出不同剥落图形的刚度变化曲线;再结合动力学变化,对于不同故障振动加速度信号进行分析,说明剥落形状因素影响齿轮相关指标,使得剥落齿轮与正常齿轮难以判别,指标相互混叠。提出使用概率密度函数与峭度值相结合的方法,利用概率密度函数曲线判断齿轮故障状态。发现此种方法可以有效抵消形状因素对于指标的干扰,具备较高可行性及判别能力。

针对传统磁流变液减振器输出阻尼力小、磁场利用率不高、能耗较大的缺点,依据轨道车辆抗蛇形振动减振器的技术要求,提出了一种基于多级径向流动模式的磁流变液减振器。阐述了磁流变液减振器的工作原理,完成了磁流变液减振器的磁路设计。根据确定的磁路结构参数制造出磁流变液减振器,在专用的轨道车辆减振器试验台上对减振器进行了测试。测试结果验证了对多级径向流动模式磁流变液减振器理想性能的预测,表明磁路设计是有效的。

分析磁流变液隔振器的工作原理,针对现有磁流变液隔振器高频时隔振能力较差的缺点进行结构优化,并通过示功特性进行仿真分析。仿真结果表明,改善后的隔振器流动性得到了提升,磁流变液隔振器在宽频范围内的循环耗散能量得到了增加,系统隔振性能得到提高。

设计了一种基于圆盘挤压模式磁流变悬置,利用试验方法得出了不同激励频率条件下磁流变悬置的循环耗散功与励磁电流的关系。利用磁流变悬置,建立了发动机振动半主动控制的研究模型。提出了一种模糊控制方法,利用转速、加速度和动态拉压力传感器,借助美国国家仪器公司的数据采集和实时控制器,构建了发动机隔振模糊控制试验系统,并开展了怠速和常用工况条件下的发动机振动隔离控制试验研究。研究结果表明,与橡胶悬置相比,基于磁流变悬置的模糊控制系统,能够降低发动机动态激振力传递到支承,并且低转速条件下的振动隔离效果优于高转速条件下的。

齿轮在啮合过程受到交变载荷的作用，会在齿面产生剥落等故障，严重影响齿轮啮合的稳定性和可靠性。推导了轮齿剥落故障时齿轮啮合刚度计算公式，研究了时变刚度计算方法，建立了轮齿剥落故障的齿轮啮合动力学模型；并利用试验验证了动力学模型的有效性。同时研究了缺陷尺寸和输入转速对齿轮振动特性的影响，引入包络谱信息熵的方法对缺陷时齿轮的振动特性进行了研究。为进一步研究齿轮故障分类等方法提供了理论依据和实践支撑。

针对汽车碰撞盒容易出现欧拉失稳导致吸能特性劣化问题,研究了-种柱状波纹压溃与胶泥流动产生压 差缓冲的碰撞盒.通过实验研究了所用胶泥材料的O ia ld -d eW G le冥律流体本构模型,得出了胶泥的模型参数;采用落 锤冲击实验方法研究了柱状波纹压溃件的冲击力传递特性;建立了胶泥在多级径向通道中流动的连续性方程和控制微分 方程,推导了不同径向位置的径向速度分布表达式和压力梯度;采用平均惯性法分析了惯性效应对于压力梯度的影响,得 到了胶泥在碰撞盒中非稳态流动缓冲力计算方法.为验证理论计算的合理性,设计制作了胶泥多级径向流动节流与柱状 波纹压溃共同作用的碰撞盒样机,利用落锤冲击试验机和力传感器构建了冲击测试平台,并对缓冲装置进行了两种不同 高度的冲击实验,比较了不同冲击能量下的胶泥缓冲器传递冲击力的测试值与理...

轧辊磨削过程中受磨削参数和外界因素的影响，会诱发颤振导致轧辊表面产生振纹，严重影响磨削质量与效率。为了解决磨削中颤振带来的磨削质量问题，基于磨床双时延模型，考虑轧辊与砂轮转速的周期性变化，推导了变速工况下磨削力求解公式，建立了轧辊磨床砂轮与轧辊变速动力学模型。仿真分析了不同转速变化周期、幅值时轧辊磨床的振动特征，模拟了轧辊磨床不同磨削阶段的轧辊磨床颤振抑制方法。同时，将仿真数据与试验数据进行对比，验证了模型的有效性和准确性，为有效地抑制颤振和提高磨削质量提供了一个新的方法与手段。

齿轮在啮合过程中,轮齿表面不可避免地会出现点蚀、剥落等故障,严重影响齿轮传动的稳定性和可靠性。基于齿轮时变啮合刚度模型和6自由度剥落故障齿轮动力学模型,研究了利用Matlab小波工具箱构造与信号对应的自适应小波的方法,阐明了振动信号的时频特征变化规律,并通过试验验证了构建自适应小波方法的正确性和对齿轮表面剥落缺陷识别的有效性,为在黑箱状态下有效识别齿轮缺陷以及分析缺陷尺寸提供了必要的理论基础和实践支撑。