圆柱滚子轴承弹流接触副刚度及阻尼系数研究

针对圆柱滚子轴承中滚子-滚道弹流接触副，建立有限长线接触非稳态弹流润滑模型，利用追赶法、快速傅里叶变换和Newmark技术数值求解接触副在自由振动下的衰减曲线。以刚体接近距离的变化作为判断接触副振动的标准，结合弹流润滑模型和有阻尼系统的自由振动模型，给出预测滚子-滚道弹流接触副动力学参数的方法，考察初始扰动量、润滑剂黏压系数、滚子长度和载荷对刚度和阻尼系数的影响。结果表明：小扰动下，初始扰动量大小对刚度和阻尼系数的影响可忽略不计；弹流润滑下的刚度小于干接触下的Hertz接触刚度；增加润滑剂黏压系数、滚子长径比和载荷，均可增大弹流接触副的刚度系数；阻尼系数随润滑剂黏压系数的增加而减小，随滚子长径比的增加而增加，随一定范围内载荷的增加而减小。     

金属橡胶与弹簧组合型隔振器动静态性能的分析

研究了金属橡胶与弹簧组合型隔振器的刚度和阻尼性能与弹簧的刚度，金属橡胶元件的相对密度，以及金属橡胶元件的成形工艺之间的关系，建立了单向载荷作用下金属橡胶与弹簧组合型隔振器的能量耗散系数与阻尼系数之间的关系。分析了载荷作用次数及振动频率对隔振器性能的影响，提出了提高其寿命的方法。     

动压气体轴承的动态刚度和动态阻尼系数

采用偏导数法求解动压气体润滑Reynolds方程,给出动压气体轴承动态刚度和动态阻尼系数普遍适应的计算方法.进行有限元数值仿真,计算动压气体轴承的动态刚度和动态阻尼系数,并重点研究轴颈扰动频率和不同轴颈扰动频率下的轴承静态载荷及轴承数对这些系数的影响.从理论上解释动压气体轴承的动态刚度和动态阻尼系数与轴颈扰动频率的密切相关性.     

考虑扰动频率的可倾瓦轴承动力学建模及数值模拟

可倾瓦轴承瓦块的摆动性增加了系统的自由度,对轴承油膜动力系数计算有很大影响,而目前的研究在计算流体动压润滑可倾瓦轴承油膜动力系数时未考虑轴颈与瓦块扰动频率的影响。针对这一问题,对考虑扰动频率的可倾瓦轴承动力学建模及动力系数计算方法进行研究,提出考虑扰动频率的可倾瓦轴承频率-缩减(Frequecy-Reduced)动力学模型,详细推导考虑扰动频率的可倾瓦轴承频率-缩减油膜动力系数矩阵形式。采用Newton-Raphson迭代法计算给定载荷和转速工况下的轴承的静平衡位置,利用有限元数值方法求解油膜刚度系数与阻尼系数。结果表明,瓦块和轴颈的扰动频率对可倾瓦动压轴承动态刚度和阻尼影响较大,随着扰动频率增大,阻尼系数的直接项增大,阻尼系数的交叉项变化不大;刚度系数的直接项数值减小,交叉项变化不大。     

线接触弹流摩擦副的动特性研究

基于机械振动学和弹流润滑理论,将弹流油膜简化为弹簧阻尼,建立了线接触摩擦副的摩擦学、动力学耦合模型,用数值方法求解了摩擦副的振动响应,通过简谐激励下系统的阻尼环求得摩擦副的刚度和阻尼,分析了载荷、速度对摩擦副动力学特性的影响.结果 表明:弹流油膜具有显著的刚度、阻尼特征;弹流状态下,当速度一定时,摩擦副的刚度、阻尼随载荷增加而几乎线性地增加;而当载荷一定时,摩擦副的刚度、阻尼随速度的增加而指数般减小.     

弹流润滑球轴承-转子系统载荷特性分析

基于点接触弹性流体动力润滑理论,搭建了球轴承在弹流润滑状态下刚度-阻尼的计算公式,依据该动态刚度-阻尼建立了球轴承-转子系统动力学微分方程,采用数值方法求解系统在不同参数条件下的轴心轨迹、相图、分岔图,分析径向载荷对轴承-转子系统动力学特性的影响。研究表明,在弹流润滑油膜的作用下,具有动态刚度和阻尼的滚动轴承-转子系统显示出了更为复杂的非线性动力学特性;径向载荷是影响轴承转子系统的重要因素之一,较大的径向载荷有利于系统周期性运转。     

可倾瓦推力轴承中工况参数对动特性的影响

采用对油膜压力进行泰勒级数展开的方法，导出了油膜对镜板的作用力和油膜对可倾瓦的力矩的刚度阻尼系数。分析了工况参数如速度、载荷、油温等参数对这些动特性系数的影响。研究表明，如果工况参数使油膜厚度减小，则油膜对镜板的作用力和油膜对可倾瓦的力矩的刚度阻尼系数均会增大。     

摩擦力对钢板弹簧动态特性影响试验及仿真

针对多片簧车型普遍存在的簧上共振问题,研究了钢板弹簧摩擦力与动刚度、摩擦阻尼系数之间的关系,通过实车道路试验测量了悬架共振问题频率与振幅,在板簧试验机上模拟实际受力变形并测定了等效摩擦力、动刚度和阻尼系数,得知摩擦力导致动刚度数倍于设计刚度是使平顺性恶化的主要原因。基于板簧台架试验的轴荷、振幅、频率等变量研究表明：动、静摩擦力均会使钢板弹簧动刚度增大,但阻尼仅与动摩擦力做功有关。轴荷与动刚度、阻尼正相关,振幅与动刚度负相关,所研究频率对动刚度与摩擦力影响不大。将台架试验的载荷数据施加于钢板弹簧多体动力学模型中模拟悬架共振工况,仿真与试验数据对比所得动刚度、摩擦力、阻尼系数平均误差满足工程要求。本方法有助于建立整车高精度动力学模型,以准确预测整车操纵稳定性和平顺性。     

摩擦作用下周期双参变激励齿轮系统非线性振动响应研究

研究了周期双参变激励齿轮系统在摩擦作用下的动力学响应,建立了考虑轮齿时变啮合刚度和齿间摩擦的单自由度扭转非线性振动模型,研究了摩擦因子、重合度、惯量比、刚度因子、阻尼因子、载荷分配系数等参数对齿轮系统非线性振动响应的影响。研究结果表明:摩擦对周期双参变激励齿轮系统非线性振动有重要的影响。     

螺旋槽小孔节流动静压气体轴承动态特性分析*

为进一步改善小孔节流动静压气体轴承的稳定性,对螺旋槽小孔节流动静压气体轴承的动态特性进行了研究。建立不定常工况下的动态雷诺方程,采用偏导数积分法求解动态特性系数。研究有无螺旋槽、涡动比、转速、供气压力以及槽宽和槽深对轴承动态特性的影响规律。结果表明:螺旋槽可以显著提高轴承的动态特性,增加轴承的稳定性;随涡动比的增大,直接刚度系数增加,交叉刚度系数和各阻尼系数都减小;随转速的增大,各刚度系数增加,而各阻尼系数减小;随供气压力的增大,各刚度和阻尼系数均增加;随槽宽的增大,直接刚度系数和阻尼系数呈先增加后减小趋势,交叉刚度系数和阻尼系数变化较小;随槽深的增大,直接刚度系数增加,交叉刚度系数和各阻尼系数先增加后减小。     

大跨宽幅双提篮系杆拱桥动力特性和抗震性能

为研究大跨度宽幅双提篮系杆拱桥结构的动力特性,采用了三维数值模拟方法进行分析,并运用共同节点而选用不同截面和材料的方法分别建立钢管混凝土拱桥中钢管和混凝土单元来模拟两者力学性能上的差异。以石家庄市拟建的友谊大街钢管混凝土拱桥为例,研究了其动力特性和抗震性能。计算结果表明:该拱桥结构整体刚度较大,桥梁竖向刚度和纵向刚度大于其横向刚度;横撑增强了拱肋的扭转约束,提高了拱肋面外稳定性;立柱增强了桥面的竖向刚度。在地震荷载作用下,桥梁不同部分对地震的响应不同;在激励强度相同的条件下,横桥向激励对该桥的影响大于顺桥向激励;从整体上看,当最大地震动加速度峰值不大于0.10g时,桥梁结构是安全的。     

离心机复杂转鼓的有限元优化计算

离心机转鼓强度的传统算法往往偏于保守，相关尺寸有较大的富裕，影响到离心机的技术经济指标。针对形状复杂的虹吸离心机转鼓，在有限元应力分析的基础上，建立了转豉强度整体优化的数学模型，并对实际转豉进行了优化计算。优化结果表明，在保证强度、刚度的前提下，离心机转鼓质量可下降10％。     

虹吸离心机转鼓强度优化计算

针对形状复杂的虹吸离心机转鼓，在有限元应用分析的基础上，建立了转鼓强度整体优化的数学模型，并对实际转鼓进行了优化计算，优化结果表明，在保证强度、刚度的前提下，离心机转鼓质量可下降10%。     

锥篮式离心过滤机的改造和优化

对锥篮式离心过滤机工作中存在的问题进行了具体分析和研究。通过加装空气源反向清洗喷嘴以及对主轴传动系统的改造,实现了对锥篮式离心过滤系统的优化,延长了过滤网的寿命,提高了锥篮式离心过滤机的过滤效果。     

筐形保持架工艺和模具的改进

通过对筐形保持架切底和扩涨模具工艺的改进,减少了筐形保持架加工工序和模具,节省了人力物力,降低了筐形保持架的制造成本,达到了事半功倍的效果。     

筛篮电解抛光工装的设计

设计了一种筛篮电解抛光工装,由铜排梁、内筒、外筒、铜圈及铜片等组成。该工装具有结构简单、操作方便、抛光效果好、适用性广等特点。实践表明：应用该工装可有效提高筛篮质量,提升筛选效果。该结构不仅可用于压力筛筛篮的电解抛光,也可实施和推广至纺织、矿山、食品、环保、化工等相似筛选过滤设备的电解抛光。     

离心机开孔转鼓应力模拟计算与研究

采用有限元方法模拟计算了按等边三角形排布开孔的转鼓应力,讨论了开孔直径、鼓壁厚度、孔桥宽度以及转鼓半径等因素对鼓壁环向应力的影响情况.通过进一步计算研究得到了最大薄膜应力出现时孔桥宽度与开孔直径的关系曲线,为工程实际中转鼓开孔问题提供了计算依据.     

悬索桥桥梁检查车力学性能分析

针对某高速公路上使用的桥梁检查车的设计和生产的实际需要,利用有限元分析软件,对设计完成的桥梁检查车的主体结构进行了力学性能分析。分别采用梁单元和三维实体单元建立了工作吊栏的有限元分析模型。按照检查车在实际使用时载荷的变化情况,归纳出了6种典型工况,计算了在6种工况下主体结构的静态应力和应变,获得了不同工况下的应力与位移的分布情况,及最大位移、最大应力出现的区域及分布规律。对主体结构在不同工况下进行了模态分析,获得了在不同工况下的前六阶固有频率。分析结果表明,检查车的强度和刚度完全符合设计要求,具有足够的安全系数;模态分析结果表明检查车不存在工作过程中的共振现象;分析结果可为桥梁检查车的结构设计与实际生产提供理论依据与技术支持。     

吊篮安全锁检测试验台智能测试分析

针对吊篮安全锁临界闭锁速度较高和制动距离短等特点,基于虚拟仪器技术构建了虚拟测试分析系统,采用LabVIEW图形化语言进行模块化程序设计。试验结果表明该系统可以快速准确地完成高处吊篮安全锁性能的测试分析,并且可以实现重复测试。     

土工离心机吊篮的设计及优化方法

在对土工离心机吊篮设计的基础上,采用分块优化设计思想,用Pro/E软件分别对吊篮平台和吊臂设计结构进行优化.以设计结构质量为优化目标,而以设计结构所受最大应力和最大位移为约束条件,找出了结构较合理的参数组合.然后,对吊篮进行结构分析,其刚度和强度均满足设计技术指标.该设计方法减轻了吊篮质量,减少了研制成本,同时改善了离心机转臂和主轴的受力工况.