鱼雷摆盘发动机基本结构参数优化数学模型的研究

通过分析鱼雷摆盘发动机基本结构参数对发动机性能的影响 ,提出了摆盘发动机基本结构参数优化的一种数学模型 ,并用来进行某一型号摆盘发动机的基本结构参数设计     

摆盘发动机动态过程的数学模型

分析了摆盘发动机内部各构件的运动 ,提出了摆盘发动机动态过程的通用数学模型 ,并对一摆盘发动机的稳态及变速过程进行了仿真 ,计算结果与实验一致。     

基于空间机构学理论的摆盘发动机动力学分析

依据空间机构学理论，抽象出摆盘发动机的机构学模型，分别研究了单环和多环RRSSC机构各构件的（角）速度与（角）加速度，以全面研究整个机构的运动状态；在分析各部件惯性力与惯性力矩的基础上，对整个机构进行了动态静力分析，为摆盘发动机各部件进行强度校核提供一定的理论依据，也可作为后续发动机动力平衡优化设计的基础。     

摆盘空间机构振动力与振动力矩完全平衡研究

以空间摆盘发动机为研究对象,抽象出空间机构模型,用相邻杆间附加杆组法对单环RRSSC空间机构进行了分析,从理论上证明了振动力矩完全平衡的可行性,导出了该机构振动力矩完全平衡所需的结构条件与配重条件,为解决多闭环复杂空间机构的振动与噪声问题奠定了基础.     

摆齿传动优化设计研究

采用优化理论对摆齿传动进行了数学建模,建立了目标函数和约束条件,并给出了SUMT求解模型。     

摆盘发动机的虚拟设计与运动仿真

应用虚拟样机技术，对水下航行器摆盘发动机进行了虚拟设计与动力学性能的仿真分析。在概念设计的基础上，建立了摆盘发动机的虚拟样机模型，虚拟样机包括了气缸、活塞、连杆、摆盘、斜轴、主轴以及推进器等摆盘发动机的主要部件。根据发动机的设计要求，确定了气缸分布圆直径、摆盘中心与气缸的距离、摆盘的倾角、连杆的长度作为发动机虚拟设计及仿真的重点。通过对发动机配气以及转速工况的模拟，分析了发动机的性能，主要部件的位移、速度与加速度，传动部件间的受力情况，探讨了发动机结构参数的修改对整机性能以及部件强度与振动的影响。在此基础上，确定了合理的发动机结构方案及参数。     

航空发动机叶片弹性边界约束模型振动分析

在航空发动机叶片振动特性分析的过程中,分析模型边界约束条件的选取对计算结果真实与否至关重要。提出用弹性边界约束条件模型来模拟航空发动机叶片复杂的边界约束状态,给出了固定边界、弹性支撑边界约束条件下叶片振动分析方法。分别用两种不同类型的叶片模型进行了仿真计算,得到了两种边界约束条件下的计算结果。并对不同的计算模型下所得到的计算结果进行了分析比较,得到了一些有参考价值的结论。     

基于封闭矩阵方程的空间摆盘机构运动学分析

从空间机构学理论出发，抽象出了空间摆盘机构的结构模型，并以Denavit-Hartenberg法建立坐标系，采用矩阵形式的封闭方程式，对摆盘机各构件的运动进行了分析，得到了l1取不同值时摆盘上任意点的空间运动轨迹；并给出一个算例；分析比较了各种约束机构的特点与不足之处，并提出新的约束机构的思考，以此为基础可以对摆盘发动机的约束机构进行研究与改进。达到对发动机振动与噪声进行控制的目的。     

基于RSM模型的悬置系统刚度优化及稳健性分析

建立发动机动力总成悬置系统动力学分析模型,研究三缸发动机平衡策略及其对应的悬置系统匹配优化设计。基于发动机平衡策略及激励力分析结果,选取悬置元件刚度为设计变量,以各方向解耦率最大为优化目标,以固有频率合理配置为约束条件,构建悬置系统优化设计模型。结合拉丁超立方设计抽样拟合RSM近似模型,利用多岛遗传算法对模型进行优化,得到约束条件下最优解,并对结果进行了稳健性分析。悬置系统关键自由度方向的解耦率大幅提升,利于动力总成振动控制,基于系统解耦率的悬置刚度的稳健性良好。     

基于遗传算法的多级盘转子平衡方案优化设计

航空发动机多级盘转子平衡精度不高是造成发动机整机振动过大的主要原因之一,针对这一情况,提出了两种具有代表性的转子平衡工艺设计方案.通过采用遗传算法优化各级盘的角向安装位置,以降低当发动机高速旋转时由不平衡量引起的作用于轴承上的力和力矩.结果表明,方案二优于方案一,且与文献[3]的优化结果相比,作用于轴承上的力和力矩分别降低到0.83%和0.96%,大大地减少了不平衡量对航空发动机整机振动的影响.     

曲柄固定式斜盘发动机的自平衡分析

以曲柄固定式斜盘发动机为研究对象,对其惯性力和惯性力矩进行了分析,得出结论:该型发动机完全可以实现自平衡,有利于提高发动机的运转平稳性、动力性和经济性.     

平面机构综合优化目标函数加权系数的确定

本文将平面机构作用的机座系统抽象为三自由度强迫振动系统，研究振动力Ｘ、Ｙ分量，振动力矩与系统响应之间关系。发现进行综合优化平衡时，加权系数大小与系统的固有属性（质量、刚度）有关。从而解决了综合优化目标函数加权系数数值的确定问题。与传统方法相比，文中所述目标函数构造方法可有效减小系统的振动响应。     

液压振动台非线性摩擦力测量与参数辨识

电液伺服振动试验系统低速和换向时的非线性摩擦力测量和补偿是提高运输环境试验和地震模拟试验等控制精度的重要途径。为了定量获取液压振动台的非线性摩擦力,基于Stribeck效应建立了改进的电液伺服振动试验系统非线性摩擦力理论模型,并结合液压振动台的力平衡方程建立了非线性摩擦力待辨识参数的目标函数。提出一种基于位移闭环控制的简便方法对不同速度下的液压振动台油缸压力差进行测量,得到振动台液压缸与活塞杆之间的摩擦力随速度变化的数值规律。采用基于拟随机序列的混合遗传算法对非线性摩擦力理论模型的4个参数进行了辨识。试验结果证明了本研究方法的可行性,为液压振动试验系统加速度波形失真补偿提供了一定参考。     

航空发动机动力涡轮单元体高速动平衡试验研究

针对涡轴发动机动力涡轮转子在高速动平衡后必须经过分解和重新装配才能装在发动机中使用而带来的不足,提出直接对动力涡轮单元体进行高速动平衡试验.完成单元体的动力特性计算,通过分析单元体在发动机中的安装情况,设计并实施单元体的平衡方案,在此基础上完成动力涡轮单元体的高速动平衡试验,效果良好,平衡后的单元体没有经过分解和重新装配直接装机使用,并在发动机整机台架试车中表现出良好的振动特性,单元体的高速动平衡完全有希望取代动力涡轮转子的高速动平衡,而发展成为一项生产平衡技术,有很高的工程应用价值.     

基于模糊熵的16V280ZJA型柴油机缸盖螺栓的可靠性优化设计

缸盖螺栓工作的可靠性将严重影响柴油机运动件的整体动平衡、功率及油耗状况。将模糊设计与优化设计理论相结合,并引入熵理论,整理并推导出柴油机缸盖螺栓可靠性优化设计数学模型,通过Matlab编程实现数值解的计算及图形输出。该方法在DF8B型货运内燃机车装用的16V280ZJA型柴油机上进行了实例设计,结果表明,该方法设计的螺栓比原设计方案的质量减小了55.56%,优化效果十分明显。     

SE-508型摆盘式压缩机动力学分析及计算

对SE－508型摆盘式压缩机进行了动力学分析，同时对所分析的结果进行编程，计算出相应的动力学数据，并以图表的方式加以形象表示，以实现分析其自身受力变化状况的目的。     

Optimum dynamic balancing of planar parallel manipulators based on sensitivity analysis

This paper addresses the optimum dynamic balancing of planar parallel manipulators exemplified with a 2 DOF parallel manipulator articulated with revolute joints. The dynamic balancing is formulated as an optimisation problem such that while the shaking force balancing is accomplished through analytically obtained balancing constraints, an objective function based on the sensitivity analysis of shaking moment with respect to the position, velocity and acceleration of the links is used to minimise the shaking moment. Sets of optimisation results corresponding to various combinations of the elements of the objective function are evaluated in order to quantify their influence on the resulting shaking moment, ground forces and the driving torques. The results prove that the proposed optimisation approach can be used to completely eliminate the shaking force and to minimise the shaking moment transmitted to the frame of the parallel mechanism. For parallel manipulators or mechanisms with higher degrees of freedom, for which it is virtually impossible to obtain shaking force balancing conditions analytically, we propose an alternative constrained optimisation procedure. This procedure is based on the fact that while the magnitude of either the shaking force or the shaking moment can be bounded through including a set of constraints in the optimisation algorithm, the sensitivities of the other, either those of the shaking force or the shaking moment, can be minimised.     

空间机构振动力与振动力矩平衡的研究

在空间机构动力平衡中应用质量动替代法，以空间球面四杆机构为例，提出空间机构中满足质量动替代条件的构件，应满足的质量分布矩阵，然后对些空间球面四杆机构的振动力与振动力矩进行了平衡。     

Vibro-acoustic analysis of free piston engine structure using finite element and boundary element methods

This paper presents the results of vibro-acoustic modeling and simulation using the finite element and the boundary element methods for the free piston engine structure. A model of the engine was constructed through the use of finite element software to perform a normal mode analysis of the engine structure. The objective was to determine the mode shapes and the natural frequency that contribute to engine structure vibration. Theoretical development of the engine balance motion and frequency response was also conducted. From the simulation and finite element analysis, the force response pattern of the engine vibration was determined and then compared with its natural frequency. The vibration data were used as the input data for noise analysis using the boundary element method. The integration of the finite element and the boundary element determined the noise-frequency data of the engine structure toward the occurrence of engine noise. The information can be used by designers to analyze engine specifications and structure, especially at the preliminary design stage.     

基于ADAMS的单缸内燃机动力学分析与研究

引起内燃机振动的一个重要因素是其曲柄连杆机构往复运动产生的惯性力和惯性力矩.基于动力学仿真软件ADAMS和Pm/E,建立了单缸内燃机的虚拟样机参数化实体模型,进行了动力学仿真分析,并将速度、加速度等分析值与理论分析结果比较,结果吻合验证了所建模型的正确性;研究了惯性力对机体产生干扰力和力矩的影响以及惯性力平衡问题.通过参数优化分析,确定了构件的最佳质量特性参数,改善了机构的动力学性能,同时提高了设计效率.