齿厚与螺旋角对人字齿行星轮动态特性的影响

利用多尺度法分析人字齿行星轮轮齿厚度和螺旋角对人字齿行星轮系统动态特性影响。建立人字齿行星轮的动力学模型,该模型考虑时变啮合刚度、脱齿等非线性因素。利用该模型,分析齿厚与螺旋角对人字齿行星轮动态响应影响,多尺度法与数值模拟的计算结果一致。结果表明,齿厚与螺旋角对时变啮合刚度各阶波动幅值有着周期性影响,选取适当的齿厚与螺旋角可明显降低系统各自由度振动幅值和动态传递误差。     

新型液压式动力反共振隔振器的试验研究

针对低频隔振问题,基于动力反共振原理设计制作了一种新型液压式动力反共振隔振器。根据不同的试验条件,对惯性质量、负载等与隔振频率的关系进行了一系列试验研究,在试验结果的基础上考虑隔振器的体积刚度对动力学模型进行修正,修正后的隔振器模型能够较准确地预测隔振系统的频率特性。基于试验结果,从理论和试验两方面阐述了调节隔振器反共振频率的方法,提出了兼顾隔振效果的合理化建议。     

基于频域多目标优化的铣削力系数及偏心参数识别

在正交切削假设基础上,根据刀具运动几何关系,推导铣削力微元表达式,并从严格的铣削切屑载荷模型出发,考虑刀具偏心引起的多种效应,通过积分运算建立铣削力模型的矩阵形式.随后采用傅里叶变换得到铣削力的频域模型,并用矩阵运算对频域的仿真结果与测量结果的各次谐波进行比较分析,推导得到谐波残差的多元函数,在此基础上提出频域多目标优化的铣削力系数及刀具偏心参数识别方法.以典型航空铝合金材料的多次大偏心率铣削试验为参照,文章模型铣削力仿真误差在2%～6%范围,验证了该方法识别的铣削力系数及偏心参数准确有效.并通过与文献模型时域对比,说明频域多目标优化模型与本次试验结果更为吻合,特别在大偏心率的铣削条件下与文献模型相比有所改进.     

双悬臂梁在简谐力作用下的碰撞动力学分析

对带集中端质量柔性悬臂梁进行了理论建模,在此基础上得到了双悬臂梁碰撞模型.通过对简谐激励力作用下悬臂梁碰撞运动的理论分析和实验论证,得到了该动力系统中被碰撞悬臂梁k=p/1型周期碰撞运动,典型的周期碰撞有k= 1/1,k=1/2,k=2/2等.此外,建立了该动力系统碰撞情况下的Poincare映射,运用半解析法得到了该...     

基于区域分解的圆锥壳-圆柱壳-圆锥壳组合结构自由振动

提出一种分区广义变分和最小二乘加权残值区域分解法来分析圆锥壳-圆柱壳-圆锥壳组合结构的自由振动。首先将组合结构分解为圆柱壳、圆锥壳子结构,为获取组合壳体的高阶振动特性,进一步将圆柱壳、圆锥壳子结构分解为圆柱壳段和圆锥壳段。采用分区广义变分和最小二乘加权残值法将各壳段分区界面上的位移和转角协调方程引入到组合壳体的势能泛函中,使组合壳体的振动分析问题,归结为在满足分区界面位移和转角协调条件下的无约束泛函变分问题。圆柱壳段及圆锥壳段位移变量的周向和轴向(或母线方向)分量分别以Fourier级数和Chebyshev多项式展开。将区域分解法计算出的组合壳体振动频率与有限元软件ANSYS结果进行对比发现,两者非常吻合,验证了区域分解方法的收敛性和计算精度。     

基于H∞的铣削加工振动主动控制

本文通过对铣削系统进行受力分析,建立了圆柱螺旋立铣刀的铣削系统动力学模型。在此基础上,针对刀具和工件的相对振动,运用H∞的鲁棒混合灵敏度法,选取了合适的权重函数W1,W2,W3,设计了主动减振控制器。将该控制器加入铣削模型之中,仿真和实验结果证明了该控制方法在铣削颤振抑制方面的有效性和鲁棒性,扩大了稳定铣削区域;同时将针对刀具和工件相对振动的控制效果与只针对刀具或者工件振动的控制效果进行了比较。     

基于Magnus-Gaussian 截断的铣削系统稳定性的半离散分析法

机床铣削系统的动力学可以通过一微分差分方程组来描述。对该动力学模型进行稳定性分析,可以确定稳定的铣削参数域及稳定性图。半离散法作为一种有效的半解析稳定性分析法,在对铣削系统动力学模型进行零阶半离散化时的误差级数较大,往往需要进行多步长的运算才能获得比较精确的稳定性分析结果。本文通过引入Magnus-Gaussian 截断法,推导出了基于Magnus-Gaussian 截断的零阶半离散稳定性分析法。用该方法对铣床切削稳定性进行了分析,并获得了各种工况下的铣床稳定性图。结果表明：该方法比原来的零阶半离散稳定性分析法能够更快的收敛于稳定解,从而节省了稳定性分析的运算时间。     

高速主轴-夹具-刀具系统动态特性分析

基于导纳耦合分析法，建立高速轴-夹具-刀具系统模型，得到不同转速下刀具端点处的频响函数，并采用半离散分析法，对变刚度铣削加工过程的稳定性进行分析，研究主轴转速对铣削稳定性的影响。结果表明，考虑轴承变刚度的影响，在高速情况下铣削加工稳定曲线向低转速方向偏移，且临界铣削深度明显降低。     

滑动轴承轴心静平衡位置求解方法研究

研究滑动轴承Reynolds方程的一维有限元算法及其角向压力分布的离散方法,研究求解外载荷下的轴心静平衡位置的Newton迭代法,针对Newton迭代法在求解轴心静平衡位置时会因初值选取不当而容易发散的问题,提出一种求解任意外载荷下轴心静平衡位置的载荷逼近法。基于该算法,分析某型滑动轴承的油膜力以及油膜刚度、阻尼特性系数,研究外载荷变化时轴心静平衡位置的变化趋势。计算结果表明,所提出的载荷逼近算法,能够有效地从任意初始位置迭代求解得到在任意外载荷下轴心的静平衡位置,较好地解决Newton迭代法求轴心静平衡位置时迭代初值的选取问题。     

基于实验模态分析的涡轮增压器压缩端振动响应分析

摘　要：在实际工程中，由于测试环境和成本因素，不可能对结构每个点的响应进行测量和监控。通过结构模态分析，利用一些可测点的响应来确定不可测点或其他点的响应具有很重要的理论意义和实际价值。本文以涡轮增压器为研究对象，提出了基于注油孔与压缩端传递导纳的压缩端响应的测量方法，通过对涡轮增压器进行实验模态分析，获得系统的频响函数和注油孔与压缩端之间的传递导纳。利用注油孔的振动响应与上述模态试验中获得的传递导纳，可以确定压缩端的振动响应。结果表明：利用该方法得到的结果不论在频域还是时域都和实测结果相吻合。