未知系统周期激励源分离方法的有效性分析

建立了履带式挖掘机的11自由度简化力学模型,利用拉格朗日法完成了数学建模。确定了挖掘机越障过程中所受到的激励,求解了系统在不同激励输入形式下的动态响应。结合虚拟样机技术,完成了履带式挖掘机在只有路面障碍激励下的虚拟样机动力学仿真,将简化力学模型数值求解结果与虚拟样机动力学仿真结果相互对比。结果表明：两种分析方法得到的动力学响应结果均符合预期分析;两种方法分析结果基本吻合,实现了两种模型的相互校验,说明了所提出的动力学建模与分析方法的正确性,可为履带式挖掘机越障动态特性研究提供借鉴与参考。     

铁基形状记忆合金防松螺母防断机理的数值分析

由于铁基形状记忆合金材料本身的特殊性能,由其制成的螺母所组成的螺栓联接中,不仅螺纹副之间的自锁摩擦力矩有所提高,而且轴向载荷在各螺纹齿间分布的均匀性也得以改善,从而有效地防止了螺纹联接松动、松脱及疲劳断裂等失效现象的发生。主要对这种新型螺母的防断机理进行了分析,建立了螺栓联接载荷分布的计算模型,并通过与普通螺栓联接的比较,对这种新型螺母的防断性能进行了评价。     

移动荷载作用下路面动力响应试验研究

针对路面结构响应动力学理论模型构造实验模型。经模型试验与数值仿真相结合方法研究移动荷载下路面动力学响应。设计含车辆模型及分布刚度路面模型的车路模型试验系统,其中车辆模型包括谐振源车辆模型及1/4车模型。利用模型试验与数值仿真方法分别对移动简谐激励及冲击激励作用的分布刚度路面动力响应进行研究。数值仿真与试验结果对比表明设计的模型及实验方法可近似模拟车-路耦合作用及路面动力响应。     

基于动力学模型修正的螺纹连接结构建模

在结构动力学仿真分析中,螺纹连接件的等效处理对分析精度和效率有直接影响。针对目前螺纹连接等效处理模型复杂、精度不足的问题,提出了一种基于动力学模型修正技术、以集中刚度单元替代螺纹连接件的等效建模方法。首先,应用所提出的建模方法,以L形螺钉连接板为对象,建立了螺纹连接系统等效模型,通过模态测试,研究了固有频率随拧紧力矩的变化规律;然后应用动力学模型修正技术,对建立的简化模型中刚度参数进行了修正。修正后的简化模型能够在较大拧紧力矩范围内,将固有频率计算误差控制在2.5%,表明所提出的方法是一种高效可行的螺纹连接简化方法。     

某中型履带式挖掘机越障动力学建模与分析

建立履带式挖掘机的11自由度简化力学模型,利用拉格朗日法进行数学建模。确定挖掘机越障过程中所受到的激励,求解系统在不同激励输入形式下的动态响应。结合虚拟样机技术,完成履带式挖掘机在只有路面障碍激励下的虚拟样机动力学仿真,将简化力学模型数值求解结果与虚拟样机动力学仿真结果相互对比。结果表明:两种分析方法得到的动力学响应结果均符合预期分析;两种方法分析结果基本吻合,实现了两种模型的相互校验,说明所提出的动力学建模与分析方法的正确性,可为履带式挖掘机越障动态特性研究提供借鉴与参考。     

基于等效简化模型的柔性吊装多体系统动力响应分析

针对大型吊装多体系统在回转作业时的刚柔耦合动力学行为,开展了简化模型构建和动态响应分析。利用等效弹簧质量阻尼系统描述吊臂臂头弹性振动,利用空间悬吊系统模拟吊物空间摆动;以浮动坐标系对系统各部件开展运动学描述,基于拉格朗日方程,采用递推列式推导并建立了吊装多体系统的等效简化分析模型,并给出相应数值计算方法。针对某大型轮式起重机开展了仿真分析,通过与实测数据对比分析表明,简化模型能较好地评价柔性吊装多体系统的非线性动力学行为;对柔性臂架振动频谱分析表明,在轻载长绳状态下,吊臂振动幅值受吊物偏摆激励和自身惯性激励的共同影响,但在重载短绳状态下,响应幅值主要取决于吊物偏摆激励,且系统刚柔耦合效应明显增强。     

谐波陷波法超低频标准振动台失真度控制

波形失真度是影响超低频振动计量校准精度的重要因素。本文提出了利用谐波陷波法反馈方式进行失真度控制的一种方案,分析了控制过程,并给出了反馈算法。实验表明,该方法能快速降低振动台的失真度,将失真度控制在2%以内。     

黏接界面脱黏的亚谐波共振识别方法

黏接技术广泛运用于现代工业中,黏接界面的脱黏会导致结构完整性的破坏,对黏接界面的有效检测具有重要意义。提出了一种基于亚谐波共振分析的黏接界面脱黏的识别方法,将黏接界面简化为单自由度模型,采用多尺度方法分析了亚谐波共振现象,定性分析了黏接界面脱黏亚谐波共振的激励条件。以铝板黏接结构为实验对象,利用粘贴在铝梁表面的压电作动单元/传感单元,采用不同频率和电压的激励信号作用在作动片上,传感片接收响应信号,对其进行频谱分析,通过提取响应频谱中的亚谐波成分进行黏接界面脱黏识别。仿真与实验结果表明,亚谐波产生需要特定的激励条件,使用亚谐波检测方法能有效识别黏接界面脱黏。     

基于动网格技术的正弦压力研究

正弦压力是一种典型的周期性动态压力标准信号,而正弦压力发生器正是产生正弦压力信号的关键。以转盘式正弦压力发生器为例,采用动网格技术、Reynolds-averaged Navier-Stokes方程和Spalart Allmaras湍流模型,对不同的压力发生腔尺寸和工作频率进行三维瞬态流场的数值仿真。结果表明:工作频率不变时,正弦压力动静幅值比和谐波失真度随腔体宽度增大而减小,压力均值随腔体宽度增大而增大;腔体宽度不变时,正弦压力动静幅值比随工作频率增大而减小,压力均值随工作频率增大而增大,谐波失真度呈现先减小后增大的规律;通过动网格数值仿真技术,能有效实现正弦压力研究中各种模型结构的效果预测。     

水平地震激励下卧式储罐考虑储液晃动的简化力学模型

立足于卧式储罐抗震设计,从横向与纵向两个地震动激励方向推导了卧式储罐抗震设计的简化力学模型。首先采用速度势刚性理论,根据边界条件推导出合理的势函数,并将半解析半数值的数学模型参数化,拟合得出简单的参数公式,并根据基底剪力及倾覆弯矩表达式构建了便于工程应用的卧式储罐考虑储液晃动简化动力学模型。其次采用微分原理推导了卧式储罐在轴向地震动作用时的简化力学模型,利用等效原则进一步简化了简化力学模型的计算过程。最后选取工程实例,进行了理论数学模型与有限元数值仿真模拟计算结果的对比分析,有限元解与数值解最大差异率未超过15%,由此进一步佐证了所构建的简化力学模型的可靠性。