基于传递矩阵法的振动筛动态设计研究

利用传递矩阵法对振动筛进行振动设计研究。基于传递矩阵法建立了振动筛各元件的传递矩阵模型,求出其总传递矩阵和特征方程;分析了其固有频率、主振型及其响应。基于传递矩阵法理论并利用计算机编程求出了系统的固有频率、主振型和系统响应。     

汽车动力传动系统悬置的设计

随着人们对车辆舒适性要求的不断提高,开展动力传动系统的悬置设计有着重要的现实意义.建立汽车通用四点式悬置系统的数学模型,并确定悬置系统的惯性矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵,并为悬置系统的优化设计提供了模型基础.     

传递矩阵法分析平面柔顺机构的振动特性

为了分析柔顺机构的动态性能和力学传递关系,提出一种新型的基于传递矩阵法的振动力学模型。柔顺机构由若干个柔性铰链与杆件顺序联接而成,采用传递矩阵法描述其力学状态量的传递关系。将柔性铰链视为拉伸和弯曲变形的弹性梁,应用材料力学理论建立反映其自振性能的传递矩阵。将杆件视为刚体,采用动量矩定理建立其动力学模型,得到描述振动刚体的传递矩阵。按照柔顺机构的联接形式,将每个元件的传递矩阵进行拼装,得到系统总传递矩阵。总传递方程以柔顺机构的边界点状态矢量为未知变量,矩阵中的元素为机构结构参数和频率的函数。应用边界条件,可得柔顺机构的特征方程,通过求解方程可得系统的固有频率和振型。将外力纳入传递矩阵,建立反映外力激励与系统的关系的扩展传递矩阵以求解系统的频率响应。通过2种常用平面柔顺机构的动态性能分析,结果表明所建立模型的正确性,能精确描述柔顺机构力学传递关系。     

双驱进给系统动态特性建模研究

为研究双驱进给系统的固有频率,将连续的系统简化成多自由度系统,并建立进给系统的广义坐标系。考虑了导轨滑块、轴承内外圈、丝杠和螺母接触面参数等对固有频率的影响,运用能量法建立了进给系统动能、势能表达式。借助拉格朗日方程推导得到系统质量矩阵和刚度矩阵,利用MATLAB软件对矩阵进行求解计算。搭建模态测试试验台,锤击实验结果与建模求解结果误差10%,验证了建模方法的有效性。研究结果为机床进给系统的动态特性研究提供新的思路。     

改进传递矩阵法计算转子系统不平衡响应和灵敏度

提出了一种基于传递矩阵和参数匹配相融合的改进传递矩阵方法。新方法将转子系统分成多个子系统 ,对各子系统建立传递矩阵模型 ,然后利用各子系统在结合面处参数匹配条件建立系统不平衡响应求解方程。这种方法克服了传统传递矩阵方法的缺点 ,并且可以非常方便地用来分析多跨或多转子系统振动特性。给出了不平衡响应灵敏度的计算方法。     

数控铣齿机床传动系统固有特性及灵敏度的分析

以数控铣齿机床传动系统为研究对象,根据隔离体分析法建立了多自由度振动模型。采用集中质量法处理系统转动惯量矩阵与刚度矩阵,基于矩阵迭代法利用MATLAB软件编写程序求得系统的固有频率和主振型,采用灵敏度的方法对传动系统各构件进行了动态分析。     

斜齿轮柔性转子轴承系统非线性动力学分析

考虑齿侧间隙、轴承径向间隙、齿轮不平衡力,使用有限元法建立质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵并组装成整体参数矩阵,建立了适用于斜齿轮柔性转子滚动轴承系统的非线性动力学模型。采用Runge-Kutta法求解,并分析系统的动力学行为。研究了转速、转轴刚度、不平衡力对斜齿轮系统非线性动力学行为的影响规律。结果表明:随着转速的变化,系统将经历周期、拟周期、混沌等多种运动状态;随着转轴刚度的减小,混沌运动的区间减小,振幅大小发生改变;不平衡力增大后,系统混沌区间增大,混沌运动的区间也发生改变。     

斜齿轮柔性转子轴承系统非线性动力学分析

考虑齿侧间隙、轴承径向间隙、齿轮不平衡力,使用有限元法建立质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵并组装成整体参数矩阵,建立了适用于斜齿轮柔性转子滚动轴承系统的非线性动力学模型。采用Runge-Kutta法求解,并分析系统的动力学行为。研究了转速、转轴刚度、不平衡力对斜齿轮系统非线性动力学行为的影响规律。结果表明：随着转速的变化,系统将经历周期、拟周期、混沌等多种运动状态;随着转轴刚度的减小,混沌运动的区间减小,振幅大小发生改变;不平衡力增大后,系统混沌区间增大,混沌运动的区间也发生改变。     

功率键合图在机械产品概念设计中应用

分析了机械工程系统的功能关系确立待设计系统的物理变理，利用键合图的基础元件建立基本功能转换矩阵，根据机械系统中能量传递建立系统矩阵模型，采用人工智能技术自动生成功能方法树，产生多个机械传动系统设计方案，并结合电动静态注射器的设计说明其应用。     

多体系统传递矩阵法的载货汽车动力学建模方法

目前载货汽车动力学建模方法存在着总体动力学方程建立繁琐、计算量大、易出错等缺点。文章以载货汽车为研究对象,综合考虑整车特性,建立了简化的载货汽车力学模型,基于多体系统传递矩阵法理论,以模块化的建模方法,分别对各子模块建立分传递矩阵,最后搭建整车的总传递矩阵。继而建立了载货汽车刚柔耦合多体系统动力学模型,并进行平顺性分析验证,仿真结果与测试结果趋势上基本一致。文章提出了模块化建模方法,提高了代码重用率,而且结构的改变仅需建立新元件传递矩阵进行替换即可,相比传统方法更灵活方便,为多体系统建模提供了新的思路及方法。     

不同自由度耦合斜齿轮转子系统的振动特性

以一个两对斜齿轮耦合的三平行轴转子系统为研究对象,考虑静态传递误差和齿轮几何偏心等因素的影响,建立了全自由度通用齿轮啮合动力学模型。将其与转子系统有限元模型进行耦合,建立了平行轴系齿轮转子系统有限元模型。转子系统采用梁单元模拟,齿轮之间的啮合通过啮合刚度矩阵和阻尼矩阵模拟,并分析了不同自由度耦合下系统的固有特性和振动响应特性。研究结果表明,考虑弯扭耦合和弯扭轴摆耦合会产生较多的弯扭耦合频率,响应计算结果出现的峰值点均对应系统的固有频率,而考虑弯扭轴摆耦合可以更好地表征系统的不同自由度的耦合振动情况。此研究结果可为齿轮耦合转子系统设计提供参考。     

椭圆齿轮驱动的结晶器非正弦振动传动系统动力学及运动稳定性分析

建立了椭圆齿轮驱动的结晶器非正弦振动传动系统动力学模型,推导了动力学方程。结果表明,椭圆齿轮驱动的结晶器非正弦振动传动系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵都随曲柄位置变化,为一周期时变参数系统。采用谐波平衡法求解系统的周期解。基于单特征值假设和福洛开（Flo-quet）理论,推导了特征值求解公式,利用所求特征值可判断系统周期解的稳定性。本文的工作为解决结晶器振动平稳性问题,更好地应用该振动装置打下了基础。     

多转子系统弯扭耦合振动分析的整体传递矩阵法

介绍了多转子系统弯扭耦合振动分析的整体传递矩阵法,推导了考虑弯扭耦合的齿轮耦合单元的传递矩阵,将整体传递矩阵法推广、应用于包含齿轮啮合效应的齿轮传动转子多轴系统弯扭耦合振动的动力计算问题中。采用整体传递矩阵法对具有齿轮啮合的多转子相互耦合系统的临界转速进行了计算。计算结果表明,这是一种精确度高,简便实用的方法,适于工程技术人员在微机上应用。     

基于随机共振的机械传动系统机电耦合振动检测方法

为提高机械传动系统机电耦合振动检测的准确性,设计基于随机共振的机械传动系统机电耦合振动检测方法。采用随机共振理论去除信号噪声,推导整个传动系统的运动学传动比;对耦合传动效率建模,求解主共振现象;计算外界激励频率,确定主共振解的幅频参数,并忽略各物理量的高次谐波,计算机械转速并确定混沌阈值;分析系统干扰情况,以此完成机械传动系统机电耦合振动检测。实验结果表明,所提出的振动检测方法具有较高的准确性。     

Vibrational power-flow analysis of a MIMO system using the transmission matrix approach

The transmission matrix approach is employed in this paper for the vibrational power-flow analysis of a multiple-input/multiple-output (MIMO) system. The substructures in each subsystem are modelled as a group of general MIMO transmission elements, which are described in terms of discrete or distributed properties. The global transmission matrix of the system is formed by assembling the transmission matrices together. Using the proposed approach, the output variables of any subsystem can be expressed in terms of the input state variables of that subsystem. Hence, the proposed approach is very systematic in analysing the dynamic behaviour of a complex system with a group of elements. In the numerical example, the power flow of a multi-mount system is modelled analytically. The transmission of vibratory power flow from the vibrating rigid body into a simply supported plate through elastic mounts is studied in detail. The effects on the power flows of various factors, such as the plate thickness, loading type, mounting locations, and mass and damping properties of the mounts, are addressed.     

复杂机械系统多维耦合振动传递矩阵分析

以特性传递矩阵描述复杂机械系统中子结构输入、输出力与速度矢量关系,提出了复杂振源激励、多弹性支承与基础板结构三维耦合隔振系统传递矩阵力学模型。考虑隔振支承多维波动效应,推证了弹性支承耦合振动传递矩阵,为复杂系统功率流特性及隔振器多维驻波效应研究确立了有效途经。数值模拟计算表明,基础板结构的前两阶弯曲共振模态是高频域系统功率流提高的主要原因。振源力矩或垂向激振力诱发的隔振器纵向谐振使系统功率流明显提高:增大基础板厚度,驻波共振峰值提高。     

Vibration analysis of a planetary gear system based on the transfer matrix method

This study models a 3-dimensional planetary gear system using the transfer matrix method. The local transfer matrices between each component of the planetary gear set were derived with consideration of the tooth width, and the transfer matrix of a planetary gear system corresponding to the inertial transfer matrix was determined. The eigenvalue analysis of the transfer matrix suggested an analysis method in the form of a lambda matrix, instead of the direct search method through a characteristic polynomial. The boundary conditions at the first and the last stations of the entire transfer matrix were partitioned into known and unknown values to generate a concentrated transfer matrix and a latent equation, and the eigenvalue problem in the lambda matrix was solved. The characteristics of the responses according to the phase state of the harmonic component of the transmission error were reviewed through the steady-state response and mode shape type.     

Imaging damage evolution in a small particle metal matrix composite

It is difficult to study effectively microstructural damage in metal matrix composites (MMCs) due to artefacts arising from traditional metallographic sample preparation techniques. The sectioning and imaging capabilities of the focused ion beam (FIB) microscope provide an excellent method for studying damage accumulation in MMCs.
The capabilities of the FIB system have been used to carry out a study of damage evolution in a powder-processed/hot-extruded Al2080/SiC_p MMC. Microvoid damage is found to be preserved accurately during FIB sectioning, allowing measurements of the fraction of decohered particles and the void area fraction. These microscopic damage measurements are correlated with the macroscopic damage parameter, D , as determined by density measurements.
Using transmission electron microscopy, the evolution of dislocation structures at the SiC–matrix interfaces has been examined. A previously unreported decohesion mechanism has been observed.     

DCT起步过程离合器滑摩功仿真分析

对滑摩功计算方法进行了分析,确定了以系统建模为基础的分析计算方法。对双离合器自动变速器起步过程进行了分析,根据不同的离合器的工作状态确定了双离合器自动变速器的工作模式,建立了双离合器自动变速传动系统动力学模型。最后根据双离合器自动变速器起步工作策略及传动系统动力学模型,依据某原型车性能参数,利用MAllLAB／SIMuuNK软件建立了起步工况仿真模型,得到了不同起步工况下的离合器滑摩功曲线,为进行双离合器瞬态温度场分析及温升控制奠定基础。