数控转塔冲床床身振动分析

为了研究数控转塔冲床床身的振动情况,对床身进行了有限元模态分析、瞬态动力学分析,对加速度时间历程曲线进行快速傅里叶变换,得到床身振动的幅频曲线,从而了解床身的振动特性,并在此基础上提出了控制振动的措施。     

有限谐波加速度曲线在凸轮设计中的应用

基于运动规律无量纲模型，运用傅里叶级数变换原理提出了有限谐波加速度运动规律，对之进行了优化，并将这种运动规律应用于凸轮轮廓设计中。     

有限潜波加速度曲线在凸轮设计中的应用

基于运动规律无量纲模型，运用傅里叶级数变换提出了有限谐波加速度运动规律，对之进行了优化，并将这种运动规律应用于凸轮轮廓设计中。     

移动荷载下轨道-隧道-地基振动响应分析

地铁列车运行引起的环境振动日益引起人们的关注。通过引入位移势函数和傅里叶变换，推导了移动荷载作用下轨道 隧道 地基纵向二维耦合模型的振动响应解答，并与一维地基梁模型的响应结果进行比较。研究表明，将隧道考虑为Timoshenko梁时得到的隧道挠度及地层位移要比Euler梁时的大，但系统的临界速度会有所降低。隧道埋深越大，隧道和地基变形越小；反之，下卧地层越厚，隧道和地基的振动位移越大。浮置板轨道可以有效减少传递至隧道上的振动荷载幅值，但对隧道和地层位移的影响不大。一维轨道 隧道 地基模型可以用来确定隧道内的振动荷载，但是两者的挠度计算结果只在列车速度及地基厚度不大时较为接近，否则差异较大。研究对于地铁振动响应的理论分析具有一定的参考价值。     

基于同步旋转坐标系下DFT谐波检测方法在APF中的应用

针对三相有源电力滤波器(APF)选择性谐波补偿的实现问题,提出了一种基于同步旋转坐标系离散傅里叶变换(DFT)的谐波检测方法。首先,将负载电流信号从abc坐标系变换到dq坐标系;然后,对dq坐标系下的信号进行了DFT变换、解耦和反变换;再将dq坐标系下的信号反变换回abc坐标系;最后,对所提出的谐波检测方法在Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模型。仿真及研究结果显示,该谐波检测方法具有较快的动态响应速度。     

一种圆柱直齿轮槽孔减振结构仿真分析与试验研究

提出了一种圆柱齿轮槽孔消隙减振结构。利用动力学软件Adams，对不同尺寸的槽孔、侧隙齿轮进行了振动加速度仿真，通过傅里叶变换和相关功率谱估计法，得到了振动加速度频谱图和功率谱图；设计了三因素三水平正交试验表，以啮合频率角加速度幅值作为正交试验的评价指标，获得了相对最优的参数设计方案；通过振动测试，验证了所提减振结构设计的有效性。槽孔结构能使齿轮振动加速度下降约20%～33%，试验与仿真结果相近。在槽孔松弛约束下，负侧隙对振动具有明显的抑制作用。     

基于改进傅里叶级数法的环扇形板三维自由振动分析

基于三维弹性理论,采用改进傅里叶级数法(Improved Fourier Series Method,IFSM)对环扇形板三维自由振动进行了数值分析。环扇形板的位移函数表示为一种改进的三角级数形式,而边界条件则通过均匀分布在各边界面的线性弹簧来模拟,通过改变边界约束弹簧的刚度值来实现不同的边界条件。将位移函数的未知级数展开系数看作广义坐标,并采用瑞利-里兹法进行求解,得到一个关于未知系数的标准特征值问题。环扇形板结构的三维自由振动特性可以通过求解标准特征值问题简单获得。数值计算结果充分表明,文中采用改进傅里叶级数法分析环扇形板三维自由振动问题的有效性和正确性。     

振动给料机高速连续抛掷模态下的物料结合

介绍振动给料机的物料在抛掷指数3．3～3．84区间的2种运动模态,在该运动模态下进行给料机的动力学分析,给出物料对给料机非线性力的表达式,对其做傅里叶级数的展开,通过振动分析,得到物料对机体振动质量及阻尼的影响系数,并绘制成曲线供参考。     

铁路罐车流固耦合模型振动特性实验研究

为研究流固耦合运动对铁路罐车振动的影响,以G J70型液碱罐车的1∶5罐车模型进行纵向冲击实验.通过加速度传感器采集罐车在空载、装50％水、装75％水和装95％水4种工况下的罐体的横向加速度、车架的纵向加速度信号及罐体的垂向加速度信号,计算加速度信号的均值与均方根值,利用傅里叶变换对加速度信号进行频谱分析识别振动频率.经过对比分析表明,在流固耦合作用下的铁路罐车振动在各个方向上均产生明显变化,充液工况下具有更多的振动频率,且不同充液比下的振动频率也略有差异.     

基于改进傅里叶变换的滚动轴承故障诊断

傅里叶变换是对信号进行频谱分析的经典方法,并在旋转机械故障诊断中得到了广泛应用。然而滚动轴承故障振动信号幅值波动较大,会导致频谱混乱,严重影响故障诊断结果,论文提出一种改进傅里叶变换的方法解决上述问题。首先通过经济学领域的Z计分模型对信号进行归一化处理,减少幅值波动,再应用傅里叶变换得到标准化信号的频谱,最后借助特征频率对滚动轴承进行故障诊断。结合滚动轴承内圈模拟点蚀故障试验,验证了该方法能够准确识别滚动轴承故障特征。     

海上风力机塔架在风波联合作用下的动力响应数值分析

分析海上风力机塔架复杂的外界载荷工况,研究海上风力机圆筒形塔架在随机风载荷和波浪载荷作用下的动力响应数值分析方法。研究作用在圆筒形塔架上的气动力特别是非定常气动力与雷诺数的关系;应用线性波理论来仿真非规则的海浪,分析作用在圆筒形塔架上的波浪载荷,通过坐标变换,将二维线性波理论扩展为三维线性波理论,相应地,将平面的莫里森(MORISON)波浪力系发展成空间力系,建立波浪力的分析计算模型,以适应三维空间的分析和计算;编制非规则线性波浪力分析程序。用有限元数值分析方法,将圆筒形塔架用空间梁单元建模,求解塔架在风波联合作用下的位移、速度、加速度以及应力响应等。针对一台1.5 MW海上风力机塔架动力响应分析的算例表明：为整个海上风力机系统气动弹性分析、风力机塔架振动分析和疲劳寿命分析等提供实用的分析方法。     

风电叶片单点疲劳加载过程数值仿真与试验

设计了一套风电叶片单点疲劳加载系统,基于拉格朗日方程建立了振动耦合数学模型,对振动特征规律（叶片振幅、电机电流）分别进行数值仿真。当驱动频率与叶片固有频率偏差较小时,固存的机电耦合现象会导致叶片振幅稳定,若偏差增大,叶片振幅则发生剧烈波动。加载源电流跟随叶片振动产生周期性波动,且转速越大,等负载下的电流相对越大,共振时电流达到最大。建立了一套单点疲劳加载试验系统,对振动过程中的叶片振幅和电流进行测试。试验结果验证了数学模型与仿真模型的准确性,该结论为疲劳加载解耦控制算法的制定提供了理论依据。     

物料装载工况刮板输送机纵扭耦合振动分析

为提高刮板输送运行可靠性,研究了刮板输送机纵向与扭摆耦合振动特性。基于Voigt模型和逐点张力法建立刮板链条体系的扭摆振动分析模型,研究货载激励作用下激励作用点前后方有无物料的刮板链条体系扭摆振动特性。以求解可靠性和精度为前提,研究物料装载工况的扭摆振动影响区域和衰减特性,确定沿线不同区段扭摆振动单元的刮板最大数量,构建扭摆振动缩略模型。建立刮板链条体系的纵向与扭摆耦合振动力学模型,研究货载激励作用下刮板链条体系纵向与扭摆振动特性。理论和实验研究表明:物料装载工况下,货载激励引起激励施加处最大值为119.5%的刮板速度波动和78.6%的张力波动;在货载激励单元区段内两根链条的张力差最大为8.6%,并且初始时刻无物料情况下,货载激励引起的扭摆振动更明显。     

高速电主轴动态非接触电磁加载研究

针对高速电主轴接触式加载存在结构复杂、磨损及振动大等问题,提出一种非接触式电磁加载方法。该方法中动态电磁力可模拟主轴实际切削力载荷,实现高速电主轴动态非接触加载。利用电磁理论建立了非接触电磁加载模型,分析了电磁力的影响因素。解决了实现电磁加载的关键技术,并完成加载实验台整体设计。在转速为9 000 r/min、励磁电流为40 mA的加载条件下,针对170MD18Y16型磨削电主轴进行了动态加载实验,并对比了励磁电流和转速变化时动态电磁力的理论和实测值。结果表明,动态加载理论值与实测值变化一致,二者误差较小,验证了动态非接触电磁加载方法的有效性,且改变励磁电流和转速可实现不同条件的加载。     

履带式湿地系列推土机行走机构的仿真

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track（LM）建立履带式湿地系列推土机多体动力学模型,对推土机的行走机构进行了仿真分析,着重对不同接地比压的履带式湿地推土机在相同含水量的路面运行过程中负重轮、驱动轮、履带销轴,以及斜支撑进行受力分析,提出结构改进优化建议及延长履带行走系统使用寿命的措施,为履带式湿地系列推土机的设计及使用提供参考.     

Dynamic instability characteristics of laminated composite plates subjected to partial follower edge load with damping

The study of vibration and dynamic instability behaviour of laminated composite plates subjected to partially distributed non-conservative follower forces is presented by using the finite element technique. The first-order shear deformation theory is used to model the plate, considering the effects of shear deformation and rotary inertia. The modal transformation technique is employed to the resulting equilibrium equation for subsequent analysis. Structural damping is introduced into the system in terms of equivalent viscous damping to study the significance of damping on stability characteristics. The effects of load width, boundary condition, aspect ratio, ply orientation, direction control of the load and damping parameters are considered for the stability behaviour of the plates. The results show that under follower loading, the system is susceptible to instability due to flutter alone or due to both flutter and divergence, depending on system parameters.     

泵控马达电液比例加载系统的研究

针对泵控马达系统,提出两种加载方法,即电液比例溢流阀加载与电液比例节流阀加载。针对电液比例溢流阀加载系统,运用建模的方法,分别对电液比例溢流阀、DS1二次元件等子系统进行建模。在此基础上,得出了电液比例溢流阀加载系统整体数学模型。通过仿真分析,验证了加载系统的良好的动态性能。     

The use of a constant load to generate equivalent viscoelastic strain in finite element analysis of cemented prosthetic joints subjected to cyclic loading

Polymers such as polymethyl-methacrylate (PMMA) surgical cement undergo elastic and viscoelastic deformation (creep) in response to physiological cyclic loading. Theoretically, the effect of gradual creep deformation on the stresses, strains, and displacements of a prosthetic joint can be evaluated by running a finite element analysis (FEA) model through a large number of loading cycles. However, with complex (i.e. realistic) models, this approach may require extensive computational time, and may accumulate unacceptably large numerical errors over the many iterations of the model. The present study utilized a Fourier series to represent a periodic stress and incorporated it in the linear viscoelastic constitutive equation. It was demonstrated that, for a linear viscoelastic material, the time average (i.e. the constant in the Fourier series) of the cyclic stress determined the accumulated creep strain and the sinusoidal components of the stress produced the periodic creep strain with a zero average and negligible amplitude. For a geometrically linear FEA model, the solution based on a cyclic stress can be readily applied to an external cyclic load, that is, the creep strain is determined by the time average of the cyclic load. While femoral component models were considered as geometrically non-linear, an FEA model of a femur implanted with an Exeter hip prosthesis showed that there was only a minor difference between the profile of the applied sinusoidal load and that of the resulting displacement. In such cases, applying the time average of a cyclic load to calculate the resulting creep strain with a given duration of loading should expect to provide acceptable accuracy, with a marked reduction in the computational time.     

大型减速器齿轮传动系统的振动分析

建立了中心对称式减速器齿轮传动系统横-扭耦合振动模型,利用傅氏级数形式表达式系统周期性的激振力,求解了系统的动态响应,分析了系统固有频率对减速器输出端支承刚度的灵敏度特性,并实例计算分析了输出端支承刚度对齿轮动载荷系数的影响。     

液压式人体行走能量回收装置设计与回收效果分析

人体行走时足底蕴藏着丰富的能量,该能量的有效回收可有效缓解穿戴电子产品、助力外骨骼等设备的能量供给问题。设计出一种将行走能量转化为液压能的能量回收机构,可供采用液压驱动的人工外骨骼循环利用。为弥补现有行走能量回收研究中往往忽略下肢行走动力学的不足,在分析步态特征的基础上,建立单腿行走过程的三自由度动力学模型。以正常成年人为对象研究单个步态周期内足底对地面作用力随时间和足部位姿的变化规律,得到行走过程中足地作用力及其水平和竖直方向分量,以及力和人行走方向夹角与足部动作的关系。依据行走能量分布规律,设计了液压式能量转化机构和存储系统用以收集行走过程中足地竖直方向作用力产生的能量,分析液压能量回收效果,结果表明无负重时单足能量回收装置的液压能输出平均功率高达20 W。