高速轧机工作界面的负阻尼特性

轧制界面作为轧制过程的工作界面，其动力学特性对轧机振动有决定性影响，作者分析了动态情况下轧制界面上的金属塑性流动、界面摩擦学、工作辊运动等行为机理及其耦合特性；通过研究工作辊振动对界面润滑膜厚的影响以及界面动态摩擦学行为对金属塑性流动的影响，建立了轧制界面的动力学模型，并对轧制界面的阻尼特性进行了数值仿真，研究结果表明：在混合润滑条件下，轧制界面因润滑膜厚动态变化可产生负阻尼，界面阻尼的大小与轧制工艺、轧辊表面状态、润滑剂特性等参上关，为解释轧机自激振动机`理控制或消除轧机颤振提供了理论基础。     

转子系统超谐波共振的理论分析与实验研究

忽略机械系统中客观存在的非线性因素，对于提高机械故障诊断与预测的技术水平是非常不利的。本文利用多尺度法分析了刚度非线性转子系统的横向振动，论证了当转频接近于线性化固有频率的１／２或１／３时，分别存在明显的二阶或三阶超谐波共振现象，实验结果验证了理论分析的结论，本文的研究结果有有利于建立完备的回转机械故障诊断知识库。     

复杂流体网络动态建模与仿真新方法

对流体元件常规传递矩阵模型进行了改进,引入了一种处理节点边界条件的简便方法,提出了复杂流体网络在各种终端边界条件和多扰动条件下的动态建模方法。将频谱函数与时域响应的傅里叶逆变换转换为傅里叶正变换,利用著名的ＦＦＴ算法实现了复杂流体网络的时域仿真计算,为大规模液压和气动网络的频率特性计算及时域动态仿真提供了全新的手段,有关算例及相关试验验证了本方法的正确性。     

芯片键合换能系统中接触界面的影响分析

接触界面对超声能量传递与振动特性的影响是各类压电换能器的共性问题。在超声芯片封装领域,各子部分之间的接触界面是影响系统超声能量传递的强非线性因素,直接影响芯片与基板的键合质量。该文通过有限元法与激光多谱勒测振仪等技术,获得系统中接触界面对超声能量传递与振动特性的影响规律,发现不合理的接触界面会引发系统多模态与频率混叠效应、超声能量输出不稳定、系统迟滞响应等,导致键合强度下降、芯片与基板倾斜、键合效率下降等封装缺陷。研究结果对理解超声键合与系统设计具有指导意义。     

热超声倒装键合换能系统 多模态振动与有限元分析

研究了热超声倒装键合设备的核心执行机构——换能系统的动力学特性.利用激光多谱勒测振仪测试系统末端各方向的振动速度,发现系统以轴向振动为主,但受到其他非轴向振动的干扰.非轴向振动对芯片造成芯片倾斜、键合强度降低等负面影响.采用有限元方法对换能系统建模,仿真计算发现换能系统振动是各方向振动的耦合结果,且工作模态附近存在多种干扰模态.最后分析了系统多模态产生的根源并提出抑制方法.     

热超声倒装键合过程中的非线性动力学行为

在作为微器件电气互连主要手段的热超声键合工艺中,微细键合区域内金属变形/变性/互连所需的能量,来自于超声波功率源通过换能系统所施加的微幅压剪动载.对热超声倒装键合过程的研究说明,PZT换能系统在热超声倒装键合工艺过程中的非线性动力学行为,如换能系统启动后的初值敏感性和不确定性,键合工具与换能杆之间的不稳定动力耦合,倒装芯片运动的奇异相轨线等,是深入研究键合机理以及提高工艺可靠性的重要关键.     

一个复杂非线性液压系统的建模和仿真

复杂、非线性物理系统的建模和仿真一直是很令人棘手的问题。本文利用键合图、大系统分析法和耦合理论对一个实际液压系统进行了分析,并以实测进行了验证,表明将三种方法结合使用,能有效、方便地处理复杂、非线性系统的建模和仿真问题。     

形变温度对42CrMo钢塑性成形与动态再结晶的影响

以热物理模拟试验为基础,得到42CrMo钢发生动态再结晶的数学模型。采用热-力耦合的弹塑性有限元法对42CrMo钢圆柱试样的热变形过程进行了数值模拟,讨论了形变温度对42CrMo钢塑性成形与动态再结晶的影响。模拟结果表明,热变形过程中,试样各部位变形不均,心部的等效应变最大,变形不均匀性在950℃附近达到最大值;试样各部位的等效应力大小分布不均,其最大值在低温时一般出现在心部与粘着区/自由变形区的交界处,高温时一般出现在粘着区;动态再结晶分数随着形变温度升高而增大,当形变温度较低、压下量较大时也会发生较大程度的动态再结晶;试样各部位的动态再结晶晶粒大小分步不均,再结晶晶粒随形变温度升高而迅速粗化。     

CVC 四辊轧机有载辊缝解析模型

运用梁的弯曲变形理论,基于工作辊和支撑辊之间的变形协调关系,直接导出了辊间压力分布及辊间弹性压扁系数的解析表达式,从而较精确地求出轧辊的弹性变形,并由此得到较精确的辊缝解析解。     

TBM刀盘地质适应性设计方法及其应用

刀盘是全断面硬岩掘进机(TBM)的核心部件,其结构的地质适应性是决定TBM掘进效率的关键因素。根据TBM刀盘制造企业设计的实际需要,制定了刀盘设计基本流程,结合掘进地质条件、刀盘结构参数和掘进参数,建立了刀具布置、开口、盘体设计等关键参数计算模型,提出相应的TBM刀盘地质适应性设计方法。将TBM刀盘设计方法应用于某供水工程,对该工程所用TBM的刀具布置参数、刀盘驱动性能与掘进参数以及刀盘结构参数进行地质适应性设计,并对设计方案进行了力学性能和出渣性能仿真分析。研究结果表明,刀盘设计方法能有效实现刀盘结构、刀具布置以及相关掘进参数地质适应性设计,所设计的刀盘力学性能满足施工要求。目前该刀盘在引水工程中累计已掘进12 km,工作状态良好。