模拟过载与振动耦合条件下的绝热层烧蚀试验

发展了一种模拟过载与振动耦合条件下的绝热层烧蚀试验方法．研制了试验装置，利用收敛管使颗粒聚集来模拟过载条件下发动机内的高浓度颗粒流．振动通过激振电机、活动台架和弹簧组件来产生。用该试验装置针对5-II材料开展了模拟过载和振动耦合条件下的烧蚀试验．试验工况模拟了飞行高过载（横纵向50g）和振动（频率49．3Hz，加速度幅值12g、频率48．8Hz，加速度幅值15．4g）的耦合状态。试验发现5-II材料试件表面被颗粒冲蚀出了明显的凹坑，烧蚀要比常规条件下的大很多，这主要是由过载造成的。通过分析，认为在文中试验条件下．振动对高浓度颗粒冲蚀产生的绝热层烧蚀有一定的弱化。     

伺服机构导管振动疲劳失效分析

针对伺服机构导管根部出现疲劳裂纹问题,建立导管振动力学模型,利用振动理论分析导管振动响应机理.采用有限元模态分析获得导管固有频率,计算脉动压力激振下的导管根部振动响应结果.加载焊接残余应力后,利用Goodman模型修正循环应力,得到振动疲劳失效数据.结果表明,导管固有频率与液压脉动激振频率相近,导致在压力脉动激振作用下导管根部产生较大弯曲应力,残余应力与压力脉动共同作用下,造成导管根部疲劳失效.依据研究成果,提出改进措施,并完成试验验证.     

特种车动力传动系统扭振仿真与试验分析

基于GT-Suite软件建立了某超重型多轴驱动特种车动力传动系统的非归一化多分支扭振力学模型.仿真分析了车辆在驻车变速箱空挡、驻车分动器空挡和车辆行驶3种工况下的扭转固有模态;通过试验获得了以上3种工况下系统的扭转固有模态.对比驻车变速箱空挡工况与驻车分动器工况可知,在联轴器隔振效果较好的情况下,变速箱对发动机的扭振特性影响不大.固有频率在驻车工况和行车工况下会发生偏移,因此,车辆设计时需要同时考虑两种工况.     

无阀式汽油/空气两相脉冲爆轰发动机试验研究

设计加工了直径为80 mm的无阀式汽油/空气两相脉冲爆轰发动机,在试车台内开展了10～20 Hz工作频率及0.14～0.16 MPa进气压力工况条件下的试验,研究了脉冲爆轰发动机内燃烧转爆轰过程.通过分析动态压力传感器上采集得到的信号,给出了点火开始至爆轰波形成时间在不同工况下的变化情况.结果表明,脉冲爆轰发动机可以在10～20 Hz工作频率下稳定工作;增大进气压力与提高爆轰发动机工作频率,有助于燃烧转爆轰的形成.研究结果为脉冲爆轰发动机燃烧转爆轰机理以及设计运行提供了参考.     

进气中冷温度对柴油机NOx排放性能的影响

提出了一种通过提高增压中冷后的进气温度来降低柴油机NO_x排放的措施.用GT-Power软件建立发动机的模型,改变进气中冷温度,在基于欧Ⅵ排放法规要求的瞬态测试循环(World Harmonized Transient Cycle,WHTC)下进行了仿真.仿真结果表明:中冷温度提升15℃,涡轮出口端循环平均温度会提高12℃.在发动机台架试验中,验证了中冷温度的提升对WHTC循环排气温度提升的效果,研究了中冷温度的提升对NO_x排放以及SCR的性能的影响.实验结果表明:在整个WHTC循环中,中冷温度提升15℃,WHTC循环平均温度可以提高5℃,NO_x可以降低3.6%,SCR效率提高1.8%;对于WHTC循环中SCR平均温度低的低负荷工况区,NO_x甚至可以降低7.4%,SCR的催化转化效率可以提升3.2%.     

一种叉车手动制动杆的振动控制

叉车手制动杆是叉车等工业车辆中用来进行制动刹车的重要部件,其怠速下的振动严重影响了整车运行可靠性;针对某型十吨叉车怠速时手动制动杆振动较大状况,通过试验模态分析制动杆的固有频率以及振型,再运用有限元法对其进行计算模态分析,并提出相应改进方案;模拟改进方案的计算结果使其固有频率从25.0 Hz降低到17.5 Hz,有效地避开了发动机气缸的爆发频率。     

基于正弦扫频振动试验的某型车辆点火线圈支架疲劳分析

为了较准确、快速地估计结构件等的疲劳寿命,研究了基于正弦扫频的强化激振试验方法。该方法在结构材料S-N曲线未知的情况下,可以通过结构危险点处的振动自功率谱密度和扫频参数快速估算出结构的疲劳寿命。应用此法,对某型车辆的点火线圈支架进行了试验,结果表明:正弦扫频强化激振时长在1 h左右,支架即出现寿命缺陷。对点火线圈支架结构进行了计算改进,可使其疲劳耐久性试验时长增加到20 h以上。     

航空活塞发动机进排气管路改进设计研究

针对小型航空飞机的动力性及安全性要求,采用CFD技术,建立了某型航空活塞发动机缸内与增压管路系统仿真模型,探讨了航空活塞发动机进排气管路系统性能评价方法,揭示了进排气管路结构参数对各缸进气均匀性、充气效率、排气倒流及涡轮特性的影响规律.通过对进排气管路系统的改进设计,有效改善了进排气系统性能及整机动力性能.所采用的改进设计研究方法为今后航空活塞发动机进排气管路设计奠定了基础.     

钢丝绳减振器在履带车辆座椅上的应用

从人机工程学的角度分析了履带装甲车辆的振动环境及其对乘员的危害，介绍了钢丝绳减振器结构的调整方法。用测试激励和响应加速度传递关系的方法，分析了钢丝绳干摩擦减振器的独特减振缓冲性能，并通过对履带车辆减振座椅应用的实验研究，证明了钢丝绳减振器适合在恶劣的工况下人员座椅的减振。     

综合传动箱体台架振动加速度试验的信号分析研究

采用加速度传感器、试验分析软件等装置,开展某型综合传动箱体的台架振动加速度试验,目的是获得该综合传动箱箱体受振动影响最大的位置及其相应的振动加速度和激励频率,从而优化设计综合传动箱箱体.采用数字信号处理方法,通过对不同测点但工况相同、相同测点但工况不同的试验数据进行对比分析,结果表明:综合传动装置振动能量最大位置点为对应综合传动箱体轴承的箱体顶面(测点5),其转速值为2 300 r/min,引起较大振动的啮合激励频率为1 853 Hz、转轴激励频率为41.21 Hz.据此可确定综合传动装置优化设计的方向.     

试车台传感器及引压系统动态特性研究

为了得到压力测试系统的动态特性规律,对试车台现用压力传感器的动态特性进行了测试,使用标准动态压力激波管,对动态压力传感器进行激励,得到试车台几种典型压力传感器的动态特性,证明目前用于静态测量的典型传感器在500 Hz以内的动态测量是可用的,为目前通用压力传感器用于动态测量的可用范围提供了依据。同时,得到了测压管道的幅频特性图,对测得的数据进行了归一化处理,得到了管路系统固有频率、响应时间与管长、管径等各种因素的关系,为实现引管方法的高温动态压力测量提供了技术支撑。     

四旋翼飞行器齿轮箱-支臂组件动态特性分析

为提高重载油动四旋翼飞行器的稳定性,研究齿轮箱-支臂组件动态特性并进行结构优化。利用Lanczos特征值求解器,进行齿轮箱-支臂组件模态分析,并通过试验采集组件中心位置的振动加速度值,优化芯轴长径比。采用Runge-Kutta法编程求解组件的动力学方程,揭示组件振动的规律和影响因素。研究结果表明：传动芯轴长径比超过20会产生较大弯曲振动,优化传动芯轴长径比（＜14）可有效改变其固有频率,避开激励频率及倍频;振动加速度随转速增大先增大、后减小,当激励频率与系统固有频率相等时达到最大;通过优化斜支撑的角度提高组件刚度可实现减振。     

往复式压缩机壳体模态实验研究及仿真分析

往复式压缩机壳体模态参数的求取是对壳体进行改进的依据,首先采用锤击法对正常放置情况下的往复式压缩机壳体进行实验模态研究,利用模态稳态图对真实模态频率进行判别,并使用最小二乘法对模态参数识别,得到模态的固有频率,阻尼,振型等相关模态参数,其次对上壳体下壳体使用不同连接方式的壳体进行模态仿真分析,比较仿真结果得到较为贴近实验模态的固有频率以及对应振型。最后得出压缩机3 000 Hz左右声辐射较大的原因主要是壳体模态被激发,壳体实验模态与仿真分析为压缩机减振降噪提供依据。     

某捷联陀螺环境应力筛选装置结构优化

为降低某捷联陀螺环境应力筛选装置的随机振动响应,对装置的结构进行优化。首先进行了模型的理论简化并建立了数学模型,运用模态分析理论和有限元软件对装置结构进行了振型和频率的理论分析和仿真计算。结果表明,该装置结构在1000 Hz频率附近存在z方向的振型,与陀螺仪谐振频率接近。根据理论分析的结果中相关参数对频率的影响关系,优化了系统结构,提高了系统在该方向的谐振频率,降低随机振动响应幅值。仿真计算和随机振动响应测试结果表明,改进后的结构谐振频率提高到预期效果,振动响应降低,满足了系统的使用要求。     

陀螺稳定平台振动漂移性能研究

系统分析了陀螺稳定平台在随机振动环境下的漂移性能变化,给出了机械谐振是导致随机振动环境下陀螺平台漂移变大的重要因素,进而通过建立陀螺稳定平台振动测试系统,试验验证了理论分析的正确性并提出改进措施。在保证整体振动量级不变的条件下,通过降低谐振频段的振动激励,改善了稳定平台振动试验的合理性,确保了环境应力筛选试验的有效性。     

一种全工况适应的全轮独立驱动车辆车速估计方法

为解决全轮独立驱动车辆车速估计难的问题,提出了一种全工况适应的车速估计方法。该方法以参数自适应卡尔曼滤波算法为基础,采用左右侧分离估计,并设计模糊控制器对滤波系数进行自适应调节,通过判断车辆的行驶工况和路面条件,设计自适应切换条件,当车轮滑转/滑移状态超过预设值,切换为纵向加速度积分估计。利用硬件在环实时仿真实验对所提出的车速估计方法的有效性和准确性进行了验证,仿真结果表明,该方法在多工况运行下具有很好的估计精度,具有普遍应用价值。     

管路参数对重载车辆悬挂系统动态性能影响研究

以某重载车辆悬挂系统为研究对象,基于功率键合图-方块图方法建立了悬挂油缸、管路及蓄能器的数学模型,并借助于Matlab/Simulink建立了仿真模型.重点就不同液压管路管径、不同工作频率对悬挂系统性能的影响进行了仿真分析并进行了样车试验对比验证.结果表明:液压管路中液体特有的惯性效应、流动阻力损失等因素对悬挂系统性能影响很大.对于外置蓄能器油气悬挂系统,管径由原有的16 mm增至30 mm后,整车垂向加速度均方根值降低50%,不同液压管路管径的选取直接影响整车行驶平顺性;工作频率越高,液压管路管径对系统动态性能的影响越大.     

某车辆车体振动特性及主动轮减振方案研究

为解决某履带车辆水泥路面行驶时的振动问题,测试了该车及变型车的振动特性,并以假定的激励建立了车速与车体周期振动频率公式,此公式获得的计算结果与测试曲线的基频基本一致,验证了激励假定的正确性.提出了3种关于主动轮设计的减振方案.     

基于Hyper Mesh和Nastran的鱼雷海水管有限元分析

为了识别海水管路的模态参数,找出结构发生共振的频率段,避免共振,综合运用UG,HyperMesh,Msc．Nastran软件建立了一整套涵盖3D建模、网格划分、有限元分析流程。以海水管为例进行了自由模态分析,获得了前8阶固有频率和振型。仿真结果表明,海水管的前8阶固有频率以低频为主,波纹管是振型变化最剧烈的部分,是海水管路振动控制的对象。研究表明,该流程具有快捷高效、精度高的特点,是单一有限元软件无法比拟的。     

双计量板计量装药设备驱动机构的动态特性分析

为探究双计量板计量装药设备驱动机构的振动特性及验证是否满足设计要求,利用ANSYS Workbench 仿 真软件对其进行动态特性分析。通过有限元模态分析求取驱动机构前6 阶的固有频率及相应振型,与工作时的外部 激励频率进行对比分析,研究该驱动机构在工作过程中的共振情况。采用瞬态动力学仿真方法,对驱动机构的凸轮 进行强度分析,获得凸轮工作过程中的应力应变情况。结果表明：该驱动机构工作时在外部激励作用下不会产生共 振,满足模态设计要求,凸轮满足强度要求,可以安全工作。