在横向气流中螺旋管管阵动态响应的研究

对螺旋管管阵在横向气流冲刷下的振动响应进行了实验研究，所获得管子的加速度、速度和位移信号为螺旋管流弹不稳定性的研究提供了数据基础     

表板不等厚钢板混凝土梁自由振动分析

应用弹性动力学理论和复合板件等效非经典理论，对不等厚钢板混凝土梁的自由振动进行了分析，给出了基本振动方程，并求得自由振动频率方程和振型函数的解析解。     

扇形板自由振动的Fourier-Bessel级数解

应用加补充项的Fourier-Bessel双重级数的位移模式,对扇形板的自由振动问题,提出了一种应用范围比较广的、便于计算的、解析形式的解法,给出了算例,从而进一步推广了加补充项的富里叶级数法的应用范围.     

超声变幅器振型和共振频率的矩阵算法

随着电算的发展，对于解析法很难处理的特异形状变幅器的振形和共振频率，可以用矩阵法来解决，建立了变幅器的离散模型，形成了刚度阵、质量阵，对形成的奇异刚度阵进行了处理，最后根据质量正交法除去基本振型向量，得到变幅器自由振型向量和共振频率，该方法操作方便，计算结果精确，在变幅器设计和研究领域有实用意义。     

螺旋状结构的自由振动分析

就工程中应用广泛的螺旋状结构的振动特性进行研究,提出了一个适合分析具有大扭转角的弹性螺旋状结构自由振动特性的数值方法.基于板壳理论和一阶剪切变形理论导出了螺旋状结构模型精确的应变-位移关系,根据虚功原理建立其自由振动的能量方程,运用瑞雷-李兹法建立该螺旋状结构的解析特征方程,并通过有效的计算方法求解其自由振动特性.其中,运用格莱姆-施密特算法生成一族正规化正交多项式作为许可函数,该正交多项式的初始项由该结构边界的几何协调方程而生成.最后,对该数值方法的收敛性、精确性和可行性进行了分析.     

铝蜂窝夹层板模态密度参数实验辨识

模态密度是应用统计能量分析方法研究振动噪声问题的基本参数,对于梁、板等简单结构,模态密度可以通过理论解析获得,但对于复杂结构或者具有复合材料特性的结构的模态密度很难通过理论解析法和数值法获得,或者获得的模态密度值不准确.因此,需要通过实验辨识模态密度.本文采用激励点导纳法对铝蜂窝夹层板进行悬挂振动实验研究.通过对比实验结果与文献资料的经验值发现有良好的吻合性,验证了该方法在新型复合材料领域的适用性.     

梁-板连接结构耦合损耗因子的新解法

对垂直固支的梁板耦合结构的振动能量传输进行理论分析研究 ,推导出耦合损耗因子的解析解 .利用模态法对两子系统的振动能量和功率流进行分析 ,最终得出统计能量分析方法中非常重要的耦合损耗因子的解法 ,并与实验结果以及传统计算结果进行比较 .利用本方法计算的结果与实验结果十分接近 ,说明它在统计能量分析的应用领域有着重要的实用价值     

筋受力激励下加筋板结构振动功率流研究

研究了筋受力激励下无限加筋板结构在运场的振动功率流分布特性,通过计算机仿真分析并完善了振动功率流分布解析表达式,使用振动功率流的双传感器互谱测量方法进行了实验验证,仿真与实验结果的一致性验证了振动功率流解析表达式及仿真结果的正确性。     

约束阻尼结构约束材料优化选择研究

在自由阻尼结构的基础上,建立了约束阻尼结构的振动方程并对方程进行求解.对比约束阻尼结构和自由阻尼结构的振动特性,证明了附加一层约束层可大大提高结构的损耗因子.研究了约束层材料力学性能参数对结构振动特性的影响,结果表明约束层弹性模量对结构振动特性影响较大,材料优化选择的结果也与工程实际中应用的材料基本一致,研究结果可对结构阻尼减振设计时约束材料的选择提供理论支持.     

双滚子型动吸振器对倾斜振动系的减振研究（实验验证）

制作了附加双滚子动吸振器的弹簧-质量-阻尼倾斜振动系的实验装置,并对此实验装置进行了实验研究.从同一实验模型的实验结果和数值解析计算结果的对比看,实验结果与数值解析结果之间有良好的一致性。另外,实验结果还表明,当滚子的运动状态变为滚动伴随着滑动时,其对倾斜振动系的减振效果增大。这可以考虑为由于滚子的滑动吸收了一部分主系的运动能量所至,这与数值解析所得出的结论是一致的。此文还分析了实验结果与数值解析结果之间的差异,以及产生这些差异的原因。     

空间充气展开支撑管的自振特性研究

为了掌握充气支撑管的自振特性,本文基于小变形假定分析了充气圆管的应力分布,并基于ANSYS软件对充气圆管的自振特性进行了深入的研究.分析表明,几何非线性对于结构的振动特性影响不大;充气压力对于固有频率的影响与材料属性相关;充气管的结构形式及初始缺陷对振动特性产生一定的影响,接缝的存在降低了结构的固有频率;同时在充气管的振动模态中,存在着整体的弯曲模态和局部的壳模态形式.小变形假定适合充气管的动态分析,其自振特性与材料属性、结构形式、充气压力及接缝等因素有关.     

惯性往复振动机械自由振动阻尼的试验研究

以TQLZ惯性往复振动筛为研究对象,采用自由振动法分别测得金属螺旋弹簧和橡胶弹簧支承时的阻尼率.结果表明,自由振动时机械的阻尼主要是支承弹簧材料的内摩擦阻尼,所以橡胶弹簧支承时的阻尼远大于金属螺旋弹簧支承时的阻尼,且橡胶弹簧支承时的阻尼值接近有关文献推荐的阻尼值,而金属螺旋弹簧支承时的阻尼值过小,会使机械在启动或停车过程中产生较大的共振振幅.     

斜齿圆柱齿轮的三维有限元振动分析

本文提出了一种计算斜齿圆柱齿轮(含齿、轮缘、轮辐)啮合刚度和载荷分布的方法。首先建立斜齿轮的三维有限元模型,利用齿面坐标系及相应的坐标转换阵,可一次求得斜齿圆柱齿轮在整个啮合过程中诸接触线上的载荷分布和齿间载荷分配,大大地节省了计算时间。通过采用不同的辐板支承和选择不同的轮缘及轮辐尺寸,研究了轮缘和轮辐对被动齿轮的特性及计算振幅的影响,得到了一些有意义的结论。文末给出了考虑斜齿轮振动特性时,不同辐板支承情况下轮缘和辐板的推荐值。计算结果表明此方法对于研究三维复杂结构的齿轮振动问题是快速有效的。     

缠绕管结构参数对管内压降的影响及压降模型

为了研究缠绕管内流体的压降规律、建立具有较宽适用范围的压降预测模型,以水为介质,采用U型压差计测量缠绕管内流体进、出口的压降,实验考察缠绕直径、缠绕角度、管径等缠绕管结构参数对管内压降的影响. 结果表明,在流速及其他结构参数相同的情况下,缠绕直径或管径越小,单位长度缠绕管内压降越大;在不同流速区间,缠绕管结构参数对管内压降的影响程度不同. 在低流速（小于0.5 m/s）下,缠绕管结构对管内压降的影响较小;在高流速（大于0.5 m/s）下,缠绕管结构对管内压降的影响显著. 采用统一的压降预测模型对实验数据拟合会使得其在高压降区失准,进而提出由流动参数和缠绕管几何参数组合而成的分段特征参数,并构建分段式压降预测模型. 分段式压降模型的计算值与实验值的相对偏差小于10%.     

超临界CO2在螺旋管式冷却器内的传热特性研究

螺旋管结构紧凑、换热效率高,在CO₂气体冷却器中应用广泛. 超临界CO₂热物性变化剧烈,其在螺旋管内的传热特性异常复杂. 通过对不同冷却热流密度和质量流速工况下的数值模拟发现,螺旋管内超临界CO₂传热系数沿流动方向呈近似抛物线分布; 冷却热流密度越大,传热系数峰值越高,出现峰值的流动转角越小; 质量流速越大,传热系数峰值越高,出现峰值的流动转角越大; 不同热流密度与质量流速的比值决定整个流动方向传热系数的涨落,基于此提出了一个适用于均匀冷却螺旋管内超临界CO₂传热计算的关联式,可为螺旋管式气体冷却器的优化与设计提供参考.     

多孔介质流动显示与强化传热的实验研究

对添加挡流板、螺旋板及多孔介质的管束外掠流动的流型、流阻及其传热特性进行了实验研究。实验表明 ,直挡流板的管束流道由于存在滞留区 ,流阻高且不利于换热。螺旋板的管束流道的Nu比直挡流板高 79% ,而具有螺旋板和多孔介质组合的管束流道的对流换热系数比直挡流板高 94%。同时得到了最佳螺旋角和多孔介质的最佳孔隙率     

Structure vibration characteristics of two stage double helical tooth planetary gear trains with unequally spaced planets and stars

A computational model of two stage double helical tooth planetary gear set is employed to built the lateral torsional coupling dynamic governing equations. Base on the dynamic equation, the free vibration properties of the system with unequally spaced planets and stars are analyzed. The vibration modes are classified into three types: star mode, planet mode, and coupling mode. For each of the modes, the relation between inherent frequency and vibration amplitude is investigated in detail by the eigenvalue and mode characteristics.     

内置螺旋叶片转子换热管传热及污垢性能

在相同管长,相同管径及相同实验工况下,对内置螺旋叶片转子换热管和光管进行换热实验,研究了该两种换热管的传热性能,并对比分析实验后两种换热管的污垢沉积厚度,最后利用FLUENT软件研究内置螺旋叶片转子换热管和光管的z=290 mm、z=710 mm两处截面的污垢分布.结果显示:在同样的条件下,内置螺旋叶片转子换热管比光管具有更好的传热性能,前者的传热系数大约是后者的1.3倍左右;相对于光管螺旋叶片转子换热管的传热效果趋于稳定;螺旋叶片的换热管内部污垢沉积分布均匀,并且叶片转子两端区域的污垢沉积分布大致一样;光管内整体污垢分布不太均匀,同一截面处顶端污垢厚度明显大于底端;从光管的入口到光管的出口,颗粒的污垢沉积厚度逐渐增大.内置螺旋叶片转子换热管相对于光管具有良好的抗垢特性,提高了传热效率.     

Runner cone optimization to reduce vortex rope-induced pressure fluctuations in a Francis turbine

Pressure fluctuations induced by a vortex rope are the major causes of hydraulic turbine vibration in partial load operating conditions. Hence, an effective control strategy should be adopted to improve rotating characteristics of the vortex rope and reduce the corresponding pressure fluctuation. In this study, two new types of runner cones(i.e., abnormally shaped and long straight cones) were proposed to optimize the pressure distribution in the draft tube, and unsteady numerical simulations were performed to determine their mechanism of action. Numerical results were validated using flow observation and pressure fluctuation experiments. Detailed analyses were conducted to understand the effects of the helical vortex rope operating conditions. The results indicated that pressure fluctuations in the draft tube at partial load operation result primarily from low frequency fluctuations induced by the rotation of the helical vortex rope, whose amplitudes are related to the rotating radius of the helical vortex rope. Both runner cone types could effectively reduce the pressure-fluctuation amplitude. The long straight type could reduce the amplitude of low-frequency fluctuation induced by vortex rope to a maximum of 74.08% and the abnormalshape type to 38.31%. Thus, the effective optimization of the runner cone can potentially reduce pressure-fluctuation amplitudes.Our research findings were applied to a real hydraulic plant in China.