共振在异型曲面零件强化抛光中的应用研究

介绍了三维振动台的结构原理和变刚度调谐原理,研制了变刚度试验装置,并研究了共振在变刚度系统中能量和振幅变化情况。实验表明在共振状态下能耗较低;在能耗降低一半的情况下,振动强度反而比非共振状态大10倍以上。经过发动机叶片在共振状态下进行强化抛光处理,表面粗糙度和疲劳强度都得到了大幅度改善,且减少了加工时间,降低了能耗。     

异型曲面零件振动强化抛光试验研究

介绍了一种振动强化抛光方法的原理,该方法将传统的强化与抛光工序合二为一.建立了强化抛光试验装置,对具有异型曲面的发动机叶片进行了强化抛光试验.研究了磨块、频率、时间、振幅等对强化抛光的影响.试验表明:强化抛光后,发动机叶片表面粗糙度从Ra0.35～0.5 μm减小到Ra0.1～0.12 μm,疲劳强度提高了约50%.     

三维振动强化抛光振动台变刚度弹性支承调谐固频的探讨

振动强化、抛光技术用于对复杂异型曲面工件进行表面强化、抛光处理。对三维强化、抛光振动台变刚度弹性支承调谐固频的问题进行了探讨。理论分析计算与实验研究表明：这种调谐方式是有效的。     

三维振动台的仿真设计

振动强化、抛光技术用于对复杂异型曲面工件进行表面强化、抛光处理。在三维强化、抛光振动台数学建模的基础上，用Matlab建立了仿真程序，并与结构设计同步进行，采用交互式方式确定了变刚度的结构设计参数。实际结果表明：这种设计方式是非常有效的。     

离心压缩机叶轮冲蚀磨损的动力特性研究

为研究固粒冲蚀磨损对离心压缩机叶轮动力学特性和结构强度的影响,建立磨损损伤的叶轮的三维模型,并采用有限元方法,对有无离心预应力状态下原始叶轮和损伤叶轮的固有频率和振型进行提取,对叶轮共振特性进行研究,对因材料流失而造成的叶片强度、刚度变化进行了分析。研究结果表明:因冲蚀磨损引起的叶片局部减薄对叶轮整体振动特性影响不明显;叶轮在工作转速下其第6,7阶共振裕度较小;冲蚀磨损损伤的叶片存在应力集中和刚度降低的现象。     

钛合金叶片强化抛光工艺研究

介绍了一种钛合金叶片强化抛光原理,该方法将传统的强化与抛光工序合二为一。建立了强化抛光试验装置,对钛合金叶片进行了强化抛光试验。研究了磨块、频率、时间、振幅等对强化抛光的影响。试验表明:强化抛光后,钛合金叶片表面粗糙度从Ra0.35～0.5μm下降到Ra0.1～0.12μm,疲劳强度提高了约50%。     

难加工航空发动机叶轮叶片抛光技术及其发展现状

叶轮叶片是航空发动机的核心零件,叶轮表面粗糙度及其微观形貌对发动机的压气效率、热导率和推重比等性能指标具有重要的影响。综述了国内外关于航空发动机叶轮叶片和整体叶轮表面抛光技术的研究和发展概况,对砂带抛光、流体磨料抛光和整体叶轮的特种抛光方法的特点及其在叶轮抛光加工中的效果进行了系统的分析。     

基于CE三维振动强化抛光装置变刚度调节系统设计研究

三维振动强化抛光技术可解决复杂曲面工件强化抛光工艺的迫切需要。针对三维振动强化抛光装置核心变刚度调节系统优化设计,采用基于并行工程设计方法,设计过程实现信息及时反馈,改进不合理设计,达到缩短三维振动强化抛光装置开发周期、降低成本、提高产品设计质量目的。     

基于柔性抛光轮抛光工艺的研究

为了实现航空发动机叶片表面高质量抛光以及数控加工技术的应用。研制了具有复杂母线的柔性电镀金刚石抛光轮,抛光轮是在磨料与弹性基体中增加必要的增强结构或增强材料,提升磨料的结合力和控制其局部支撑刚度,解决了常规抛光轮磨料尺寸小、结合力小、容易陷入基体、容易脱落、磨削能力低等问题。同时针对叶片的不同区域选择不同抛光轮的原则。通过对某型号发动机叶片抛光实验,叶片的表面及型面质量得到很大提高,叶片表面铣削的刀痕消除,表粗糙度值可以达到Ra≤0.2μm。     

起动电机模态特性试验分析

针对汽车厂提出的起动电机在发动机整机振动激励下不能出现共振的要求,分别利用振动台正弦激振和力锤冲击激振,对该型起动电机进行了振动模态特性试验分析,求得起动电机在安装状态下最低固有频率为528.31Hz,满足固有频率高于整机振动激励频率2.5倍的要求。起动电机在实车状态下的振动测试表明,在该发动机转速范围内,发动机的整机振动不会激起起动电机的共振。配置了上述发动机和起动电机的轿车,已大批量上市约两年,起动电机至今也未发生因异常振动导致的故障。     

轮毂直驱电动车轮胎刚度及滚阻匹配研究

研究轮毂直驱电动车轮胎垂向刚度与滚阻特性相匹配问题,揭示轮毂直驱电动汽车非簧载质量负效应产生机理,提出利用胎压改变轮胎垂向刚度进而改善悬架特性的方法。设计出四组不同胎压的轮胎垂向刚度试验,并将轮胎实际垂向刚度应用到悬架特性分析上。结果表明,通过调节轮胎垂向刚度改变了悬架特性的二阶共振频率使其远离人体敏感振动频率,并在一定程度上抑制其振动幅值。为解决轮毂直驱电动汽车轮胎刚度与滚阻特性匹配问题,研究胎压对轮胎滚阻特性和能量损耗的影响,并对四组胎压的轮胎进行滚阻特性及滞回特性试验。试验结果表明,胎压对轮胎滚动阻力有很大影响,胎压升高,轮胎滚动阻力系数和能量损耗变小。进一步表明,胎压与轮胎滚阻系数的关系及能量损耗的关系两者之间基本是一致的,揭示了轮胎滚动阻力产生机理。因此,利用胎压调节轮胎垂向刚度抑制了电动汽车非簧载质量负效应,兼顾了胎压对轮胎滚阻及能耗的影响,实现了轮胎垂向刚度与滚阻特性的匹配,为轮胎与悬架的相互作用机理提供了理论依据。     

Study on vibration reduction mechanism of variable pitch end mill and cutting performance in milling titanium alloy

The vibration reduction mechanism of variable pitch end mills was analyzed by the theory of energy balance of the frequency spectrum line. The variable pitch mill can reduce the forced vibration in the cutting process due to the uniform distribution of frequency spectrum line energy and lower peak energy of the cutting force. Aimed at the vibration phenomenon which restricted the efficiency in cutting aero material titanium alloy, high-speed cutting experiments of titanium alloy Ti6Al4V were set with variable and equal pitch mills under dry and down-milling environment. The influences of cutting speeds on cutting forces and tool vibration were analyzed at time domain and frequency domain, respectively, by which the vibration reduction mechanism of variable pitch mill was verified. Due to the misalignment of end mill no. 3, high-level cutting forces and tool vibration were caused by the unequal cutting load on each edge. It is found that severe tool vibration was produced under the cutting speed of 150 m/min because of low-frequency resonance in the cutting process.     

一种能实现变刚度特性的新型抗振冲机构设计

提出一种新型变刚度抗振冲机构，用该机构进行隔振能够获得宽频带无共振峰的效果，新型机构由曲柄滑块机构和凸轮机构组合而成，并运用改变杠杆支点的原理实现变风度，给出的计算实例说明这种变刚度机构作为隔振系统可在较宽的激振频率下，其最大隔振系数接近于１．振动加速度也大大降低。     

A variable stiffness mechanism for a movable magnet track of a linear motor stage

A movable magnet track for a linear motor stage changes the reaction force of a magnet track into vibration energy and reduces the stage base vibration. Although a movable magnet track can reduce the base vibration, the dynamic characteristic of the movable magnet track may be modified against the motion profile variation. This paper presents a variable stiffness mechanism for a movable magnet track of a linear motor stage. First, we introduce a passive Reaction force compensation (RFC) using a movable magnet track, and the Negative stiffness mechanism (NSM). Then, the variable stiffness mechanism using the NSM is used to reduce the stage base vibration. Lastly, simulations are performed using a linear motor motion stage with the NSM and the movable magnet track. The variable stiffness mechanism using the NSM not only reduces the reaction force but also adjusts the dynamic characteristic of the system.     

多路分流齿轮传动系统的非线性振动特性研究

由于齿侧间隙和时变刚度等因素的影响,导致多路分流齿轮传动系统在运转过程中表现出次谐、超谐和混沌等非线性振动特性。为确认不同振源激励产生的响应强度,需要开展多路分流齿轮传动系统非线性振动特性研究。在考虑齿侧间隙、时变刚度和综合传动误差等因素的情况下,建立多路分流齿轮传动系统非线性动力学模型,采用四阶变步长龙格-库塔数值法求解多路分流齿轮传动系统的非线性振动特性,获得不同状态下多路分流齿轮传动系统的位移响应时间历程、相图、庞加莱映射图和快速傅里叶变换频谱图。研究结果表明,在不同工况条件下,多路分流齿轮传动系统会出现简谐、超谐、拟周期、混沌等多种非线性振动形式。所做研究为多路分流齿轮传动系统的振动控制及动态分流均衡设计提供了参考。     

某雷达机柜结构刚强度有限元分析

雷达机柜装在设备平台舱内,会受到过载、冲击、随机振动等环境条件的影响,需要考虑结构的刚强度是否满足要求.文中针对某雷达机柜结构,采用大型有限元仿真软件ABAQUS,对机柜结构在过载、冲击、随机振动等环境条件下的刚强度进行了仿真分析,并对结构中刚强度较弱的部位进行了优化设计.结果表明,改进后的结构刚强度满足设计要求.     

安装架结构强度分析与疲劳损伤评估

为了保证安装架的结构刚强度以及各设备的可靠性,使其适应载机的过载、冲击、振动等环境条件,采用有限元方法对雷达安装架进行了结构强度分析和随机振动下的疲劳损伤评估.分析结果表明,安装架能够满足结构刚强度要求且不会发生疲劳破坏.同时,该研究结果可以为安装架的优化与减重设计提供重要的理论依据,其结构强度分析和疲劳损伤评估方法可以为今后类似的结构分析提供良好的借鉴与参考.     

新型高振强双质体振动磨的非线性振动

选择高振动强度双质体振动磨超细粉碎方法,研究非线性振动对物料粉碎粒度细化的影响。主振系统采用非线性变节距弹簧,其刚度为变量,且随动载荷即振动强度变化而变化,以适应系统变频调速与近共振的工作需求,达到系统稳定工作、节能高效的目的。采用环形橡胶弹簧作为减振系统的减振弹簧,弹性模量小,可获得较大的弹性变形,易实现理想的非线性特性;系统具有高内阻,对突加载荷的吸收及隔振效果良好。试验发现物料粉碎粒度有向纳米级细化的趋势,目前国内外采用振动磨粉碎方法对超硬粉体进行超细粉碎徘徊在微米级水平上的现状已经突破。样机研制和对人造金刚石粉体的振动试验,取得了输入均值为10 m、输出均值约达0.2 m的阶段性成果。     

基于Ansys的回转平台主梁多工况结构优化及动力学分析

对斗轮堆取科机回转平台主梁在多种工况下进行了强度与刚度分析,发现其强度与刚度有较大的富裕,在此基础上对其进行了优化,减轻了质量.为了保证优化后回转平台的安全可靠性,对其进行了模态分析,分析结果表明,优化后的回转平台不会发生共振现象.