含双圆孔Mindlin板弹性波散射与动应力集中

基于Mindlin平板理论，采用波函数展开法和局部坐标系方法，对含双圆孔平板结构中弹性波散射与动应力集中问题进行了研究．文中对Mindlin板含双圆孔时的开孔动弯矩集中系数做了数值计算，并分析了开孔间距对动弯矩分布的影响．结果表明：与单圆孔情况相比，由于开孔之间的相互影响，双圆孔间的动弯矩分布会发生比较复杂的变化．孔间距相互作用有时会使动应力集中得到缓解，而有时会使动应力集中加剧．在低频和平板较薄的情况下，平板开孔动弯矩互不影响间距较小；在较高频率和平板较厚的情况下，平板开孔动弯矩互不影响间距较大．所有这些现象都与入射波波长与孔径等特征尺度有关．因此，在工程结构动力学分析与强度设计中，应对不同波长和特征尺度下的动应力作具体的分析计算，而不是简单地套用静载强度设计标准或规范．     

利用CAD/CAE技术分析和优化桥式起重机主梁设计

本文利用主流软件Unigraphics和ANSYS,对采用三小车加一电动葫芦结构型式(QES40/20+20/5t)的桥式起重机主梁进行了有限元分析,并优化设计.由于有限元模型充分考虑了主梁大小筋板的作用和细节因素,能更真实地反映设备的综合性能,因此分析结果比手工计算更为准确,从而最大限度地提高材料的利用率,节约生产成本.     

基于修正变分法开孔板和加强板结构的自由振动分析

为研究船舶开孔板和加强板结构的振动特性,用1阶剪切变形板理论描述各向同性板的位移场,并采用修正变分原理和区域分解方法建立板的离散动力学模型.每一块子域板的位移和转角分量通过第一类切比雪夫正交多项式展开.针对加强板模型,将该方法获得的结果与已经发表的文献和有限元商用软件计算结果进行对比,验证该方法的收敛性和正确性.基于修正变分法探讨多种开孔和加强板模型的自由振动特性,充分说明该数理模型和半解析方法是一种适合处理复杂板结构问题的数值工具.     

热风炉热风竖管底板结构强度有限元分析

为设计更薄的热风炉热风竖管底板,解决试验结果和经验公式计算结果无法反映其实际受力情况的问题,用ANSYS分析某底板的结构强度.根据该底板的结构几何模型建立有限元模型,采用SOLID 185单元划分网格.分析中不考虑固定支座处的滑动;设定砖载荷、上部竖管自重载荷、内压载荷、温度载荷等边界条件.对底板、底板下部筋板、筒体和筒体外围筋板的应力与位移分布的分析表明:底板及其筋板与竖管筒体连接处易出现应力集中现象;在热膨胀和内压的作用下,最大位移出现在底板下部筋板与筒体交界处、筒体自由边界处和筒体外围筋板的上部.计算结果表明该底板能满足结构强度要求.     

基于6DOF模型及动网格的动静压轴承刚度阻尼数值计算

针对传统雷诺方程求解三维油膜流场特性的局限性,提出基于6DOF模型及动网格的动静压轴承刚度阻尼计算方法.以具有典型结构形式的液体动静压轴承为例,通过加载6DOF自定义程序,采用非线性迭代方法计算外载荷作用下轴心轨迹的瞬态变化过程,得到轴颈在外载荷作用下的静平衡位置;通过嵌入UDF宏程序以动网格更新方法实现对轴颈在静平衡位置的扰动,求解Navier-Stokes方程得到轴颈扰动前后位置变化后的瞬态油膜力,利用差分法求得动静压轴承油膜刚度和阻尼,并分析了不同转速下轴承刚度和阻尼的变化规律.     

轴承预紧力对转子系统静动态特性的影响

轴承预紧力的大小直接影响到滚动轴承-转子系统的静动态特性. 综合考虑离心力和陀螺力矩效应,在Romax软件中建立了5自由度轴承-转子系统动力学模型,分析了预紧力对轴承刚度、工作接触角以及工作寿命的影响,并搭建了轴承 转子系统试验台做验证试验. 在不同轴承预紧力下,分别研究了轴承刚度、工作接触角、工作寿命、静载荷作用下轴承 转子系统的静变形以及动不平衡载荷作用下主轴系统的振动响应等,并在轴承-转子试验台上进行试验验证,得到了轴承预紧力与这些因素的关系曲线. 在此基础上,研究了预紧力对转子系统固有频率的影响,结果表明加大预紧力有助于提高系统的固有频率. 研究结果可为轴承-转子系统的设计与分析提供理论参考.     

开孔方形防沉板在海底黏性土中的承载特性

为探究海洋基础工程中开孔防沉板地基的承载力和稳定性,在Abaqus中建立不同开孔率的开孔防沉板与不排水饱和黏性土体的相互作用模型,模拟单向和复合加载作用下地基的破坏过程,研究防沉板开孔率与地基承载力的相互关系。研究结果可为实际工程中给定载荷下方形开孔防沉板结构的快速设计、承载力校核和稳定性判断提供参考。     

伺服机构冲击环境下故障失效分析

建立了某型伺服机构有限元模型,依据模态试验结果,分析确定了伺服机构敏感刚度,即连接轴承刚度,并对模型进行了修正.在此基础上,采用模态叠加法,分析了该型伺服机构在冲击环境下的动响应,通过计算结果与冲击试验测量结果的对比分析,验证了模型准确有效性.最后,基于修正后模型对伺服机构故障—丝杠断裂失效进行分析.本文对伺服机构轴承刚度识别及有效模拟提出了一种有效的方法,对此类伺服机构在冲击环境下的动响应分析,具有一定的工程指导意义.     

基于参数辨识的时栅转台在线自动标定系统

提出一种在线自动检测时栅转台误差、辨识误差模型系数和误差补偿的方法。该系统由高精度的基准量仪圆光栅、微控制器与上位机组成。在对极点8个待定参数和对极内20个待定参数分别进行傅立叶变换的参数辨识,得到辨识误差模型的系数,实现了实时在线误差补偿。为了检验在线自动标定效果,利用光电自准直仪与基于参数辨识的在线自动标定系统进行对比实验。实验结果表明,采用傅立叶变换的参数辨识,提高了时栅转台标定精度与标定效率,时栅转台的精度达到2.8″。     

开闭件声腔对噪声传递函数分析的影响

为了准确地仿真分析汽车的NVH特性,通常需要准确获取声腔的声学特性参数.以某内饰车身为研究对象,以车内声学特性机理为基础,为探索开闭件声腔模型对噪声传递函数仿真分析的影响,分别建立了传统车内声腔模型的声固耦合系统和附加开闭件声腔的车内声固耦合系统.采用以声腔模态分析、板件贡献量分析、原点动刚度分析三种CAE仿真分析方法...     

基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站研究

利用部署于不同地点的多台光电经纬仪对飞行目标进行交会测量,可以确定被测目标的空间位置.为提高对被测目标的定位精度,提出了一种基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站方法.首先建立了光电经纬仪交会测量定位优化布站数学模型,然后针对该优化问题对遗传算法进行了设计,最后运用该算法对三台光电经纬仪布站几何进行了优化布站仿真计算,得到了三台光电经纬仪经布站优化后的站点坐标,且仿真结果表明该方法能够明显提高对被测目标的定位精度.     

结冰风洞试验段转盘控制系统设计与应用

结冰是飞机的重大安全隐患,结冰风洞是研究飞机结冰与防除冰的地面试验设备,飞机模型安装在试验段转盘上,通过精确控制转盘带动模型旋转模拟姿态变化;研制了适用于低温、低气压、高湿度环境的转盘机械机构;设计了以317T-CPU、IM174模块和交流伺服的转盘控制系统总体方案,开发了功能完善的转盘监控软件;通过参数优化、主从偏差控制和全闭环位置控制,实现了3个试验段5套转盘机构单转盘、上/下或左/右转盘高精度同步控制;解决了特殊环境下转盘控制系统运行维护问题.转盘控制系统运行超过8年,转盘角度范围±180°,转盘角度和同步控制精度不低于0.02°,各项技术指标达到设计要求,保证了结冰风洞各项试验任务顺利完成.     

含齿式联轴器的单盘转子系统耦合故障分

为研究转子系统在不平衡-不对中耦合故障作用下的动力学特征,建立了转子-滚动轴承耦合系统动力学模型.其中,考虑齿式联轴器平行不对中问题,且刚性转盘的质心和形心不同心.通过Lagrange方法推导出系统的动力学方程,并采用数值分析的方式分别分析了联轴器不对中程度、不同的联轴器参与振动的质量大小以及不同的支承条件等对转子系统动力学特性的影响规律.计算结果表明：由于不对中故障的存在,当转子系统运行的转速达到临界转速二分之一时,转盘的横向振动位移明显增大,即不对中量会使系统在二分之一临界转速处产生一个不稳定区域;当采用滚动轴承支承时,随着不对中程度的加剧,上述不稳定区域内转子的最大振幅所对应的转速逐渐增大,而采用线性支承时,尚未出现此类现象;随着联轴器参与不对中故障的质量的增加,系统的振动越来越剧烈.     

光电跟踪伺服系统中模糊控制器的设计与仿真

随着被测目标速度和加速度的提高,对光电跟踪伺服系统的快速捕获能力也提出了越来越高的要求。采用经典控制方法不能完全满足工程需求。本文设计了一种比例因子自调整二维模糊控制器加入到光电跟踪伺服系统中。仿真结果表明,伺服系统的动态性能有了很大的提高。     

考虑转台定位误差时的快速自对准方法研究

捷联惯导初始对准精度直接影响到惯导系统的工作精度,传统自对准方法对转台定位精度要求较高,转台存在定位误差时严重影响自对准精度。提出了一种考虑转台定位误差条件下的捷联惯导快速两位置自对准方法,根据对准位置与旋转过程中的惯导相邻时刻输出信息小幅慢变的特点,通过引入中间坐标系,实现实际旋转角度的精确跟踪和导航误差实时更新计算,辨识出初始姿态角误差,并根据对准精度要求对辨识结果迭代修正,从而实现动态条件下的高精度寻北。对该算法在静、动态环境下的寻北性能进行了实验验证,实验结果表明:静态环境下寻北精度的1倍标准差为18.3248″,动态环境下寻北精度的1倍标准差为32.633 07″,对准精度与计算速度均满足要求,能够有效克服转台定位误差对自对准精度的影响,具有一定的工程应用价值。     

基于控制器与辨识器的转台系统设计

为改善三轴转台系统性能.结合传统控制方法与神经网络控制,提出一种基于RBF辨识转台系统的CMAC神经网络与PID并行的复合控制算法.算法采用RBF辨识对象模型,CMAC实现前馈控制,并实现PID控制参数的在线整定和优化.也给出了CMAC控制器算法和系统辨识的RBF网络算法.以某转台模型为对象,仿真结果表明算法具有了传统控制的优点,进一步也证明了算法的可行性和优越性,且具有了更强的适应性和鲁棒性,能更为有效地应用于转台系统中.     

捷联惯导动态角精度实时测试评定技术

针对验收和使用捷联惯导过程中对其姿态角、姿态角速度精确动态测试及性能评估的需求,设计了角度和角速度精度评估模型,利用高精度三轴转台、电子水平仪和高精度陀螺寻北仪等标准设备构建了检测评估系统。该系统可自动操控转台为被测捷联惯导提供动态角度和角速度激励,模拟摇摆、加速、减速、静态、匀速多种工况,并实时采集转台和捷联惯导的姿态角和姿态角速度输出偏差,实现了对动态角精度进行实时评估。通过检测OCTANS角精度实验,证明了该方法实时有效,动态激励全面,检测精度高,为捷联惯导动态角精度的评估提供了工程实用的新途径。     

双三轴仿真转台同步控制系统研究

双三轴仿真转台的同步控制和动态特性指标关系到导航与制导系统的优劣。针对双转台之间的时钟同步问题,提出基于IEEE1588时钟同步协议和光纤反射内存网的时钟同步方法,通过时间服务器接收GPS或北斗时钟时间信号输出1 ms方波,进一步通过光纤反射内存网络进行时钟脉冲分发实现不同系统之间的时钟同步。针对原本双转台动态同步控制需要手动精调同步参数且容易出现超调现象的不足,提出一种基于参考模型自适应的同步控制方法,以其中一台性能较好的转台作为参考模型,另一台性能较差的转台通过自适应算法进行跟踪控制,从而实现双转台之间的同步控制。通过仿真验证和实验验证,证明该算法稳定可靠,易于实现,可以有效地提高双转台之间的动态同步特性。     

Inspection Analysis for Edge Detection of Small Objects Using CAItech''''s 3D Laser Comparator

in many industrial situations, edge detection of 3-D objects is frequently required.Typical examples are found in dimension control and machine vision applications .As technology advances, the capability of computers has greatly improved. This paper describes our system used to inspect objects and the method used to find the edges for those objects with planar and cylindrical faces from a huge set of cloudy points. First the systems are based on opto-electronic techniques and hence are non-contact. The system is designed for a small objects less than 2 x 2 x 2 cm. The edge resolution is based on the principle of spacial geometry of a triangle in the cartesian coordinate system. The system can be considered scanning linearly with a rotation stage of a mirror,on the other hand the object circumferentially rotate on a turntable. After obtained surface profile of 3-D objects,we then apply for a geometrical method to find the edges. The performance of the systems is demonstrated with different sizes test objects.     

大型门座起重机振动模态测试技术探讨

门座起重机作为港口重要的起重运输设备,由于其在潮湿、腐蚀性较大的环境中频繁工作,负荷变化大,且服役时间较长,使得金属结构的振动问题日益突出,非常有必要对金属结构进行振动模态测试分析。本文基于加速度传感脉冲击振测试技术,对某港口MQ1030门座起重机转台平面进行振动测试,并对测试信号进行互功率谱处理,得出转台平面振动模态参数,为该起重机金属结构动态安全评估提供了参考依据。