金属塑性流动过程界面阻尼特性对系统动力学的影响

测试平整机的振动结果表明,其振动的主要成分是自激振动;对平整机轧制界面的摩擦学、阻尼特性及自激振动机理进行了理论建模与分析,自激振动的根源在于轧制界面的负阻尼特性,而负阻尼的产生则源于轧制界面的粘滑状态与部分弹流膜作用的存在。轧制界面的阻尼特性对系统动力学有重要的影响。     

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。     

轧机垂直振动三倍频颤振的分析与研究

基于轧机的实际振动情况,建立了轧机工作辊的单自由度模型,对三倍频颤振进行了分析仿真.根据轧制界面的受力,通过引起负阻尼的公式得出了速度对三倍频颤振的抑制方法.     

油气井钻柱系统非线性自激振动机理研究

油气井钻柱系统受到外部扰动容易引发非线性自激振动。以钻柱黏滑振动为例,建立了钻具与岩石间的非线性扰动扭矩模型及钻柱系统双自由度集中参数模型。首次提出了钻柱系统的等效阻尼扭矩公式和相对于平衡位置的能量公式,揭示了等效阻尼扭矩对激发钻柱黏滑振动所起的作用,探索了发生黏滑振动时钻柱系统能量的变化规律,分析了钻柱系统的非线性自激振动机理。仿真结果表明,在非线性扰动的作用下,钻柱系统出现负阻尼,等效阻尼扭矩对系统做正功,系统从外界吸收振动能量,破坏了系统平衡点的稳定性。钻具转速反馈作用调节能量输入使钻柱系统维持不衰减的持续振动,每个振动周期内系统输入的能量等于系统耗散的能量。钻具转速振幅较小时能量增加,转速振幅较大时能量减少,且钻柱系统吸收的能量主要转化为系统的势能。     

切削加工振动的分析和防治

切削加工振动主要有自激振动和受迫振动,它们分别与机床系统本身的特性、内部干扰力和外部干扰力有关。为了减振防振,必须准确判断振动的类型和产生的原因,综合分析引起振动的主要因素,找出它们的作用和相互关系,采取切实可行的有效措施隔断和减轻引起机床振动的各种干扰力,调整机床系统的固有频率、阻尼、刚度以提高其动态特性。     

非线性子系统的大振幅时域自激力模型

针对强风作用下的大跨度桥梁或高速飞行中的机翼可能出现大振幅颤振响应,而现有时域自激力模型又无法模拟大振幅下的非线性气动力问题.提出一种新的非定常大振幅自激气动力模型及其参数拟合方法,新模型通过附加非线性微分方程组及附加气动力自由度来模拟气动力记忆效应及振幅非线性特性.对于同一主梁断面,使用一组模型参数即可模拟不同折算风速和不同振幅下的自激力,模型参数可通过风洞试验或CFD数值模拟结果拟合获得.结果表明,新模型能再现自激力阻尼特性随折算风速和振幅的变化,通过单频振动拟合得到的新模型能再现多频振动下的非线性自激力时程.     

细长体出水过程中阻尼系数变化分析

针对细长体出水过程中黏性阻尼系数和兴波阻尼系数的变化,采用弹性体振动理论和流体势流理论相结合的方式对其进行研究．对于黏性阻尼项,建立简化的涡激振动模型,将涡激振动的阻力和升力项考虑到结构振动方程中,获得考虑涡激振动后的阻尼系数增量．对于兴波阻尼项,采用时域格林函数法,首先计算规则球体振动问题,并将计算结果与相关文献对比,发现二者吻合良好．在验证算法的基础上,采用细长体模型,分别计算不同振动频率和不同出水高度对于兴波阻尼系数的影响．计算结果表明：涡激振动引起的黏性阻尼增量随着洋流增大、波浪增高或者空泡长度减短而增加;兴波阻尼和细长体的出水高度、固有振型和振动频率密切相关,所对应的细长体在头部出水、振动频率0．5 Hz左右诱发的兴波阻尼最大．一阶和二阶弹性振动诱发的兴波阻尼系数较小,工程中可忽略．     

平板梁弯扭颤振的机理及Selberg临界风速公式

本文解决的问题是:1、根据振动理论导出了文献中作为经验公式给出的Selberg临界风速公式。2、揭示了平板梁弯扭颤振的机制——就体系总体而言属自激性质;就扭转振动而言属自由振动性质;就竖向振动而言属强迫振动性质;颤振机制中不存在负阻尼因素。3、证明了由节段模型导出的Selberg临界风速公式可以不加改变地适用于等截面整体梁结构。     

一类阻尼消振系统的稳定性(Ⅰ)

引言在许多系统与结构中发生的自激振动常常导致系统与结构的破坏,工程中常采用消振器来抑制及消除自激振动。A Toudl[1][2]及钟一鍔等[3]曾就某些消振系统进行过消振分析。他们采用的方法是应用 Routh——HurWitg 条件对系统的稳定性作图解分析,从而说明参数变化范围如何,才能达到。消振或削弱自激振动的振幅的目的。本文用构造函数的方法讨论阻尼力为Rayleigh型的自激振动系统,考虑附加阻尼消振器之后系统稳定性的性质。分两步进行,第Ⅰ部分对非线性参数很小的     

车辆半主动悬架负刚度控制策略研究

通过分析车辆悬架弹簧静挠度和动挠度的功能特性,得到了悬架弹簧的理想刚度特性.这一理想工作特性可以通过在普通弹性元件的平衡点并联具有负刚度特性的元件实现,由此提出了车辆悬架的负刚度控制策略.通过数值仿真,对比分析了悬架负刚度半主动控制策略、天棚阻尼半主动控制策略、理想天棚阻尼控制策略的控制效果.对磁流变液减振器负刚度特性的分析表明,其可以作为具有负刚度特性的半主动作动器使用.讨论了在基于磁流变液减振器的半主动悬架中负刚度控制策略的技术实现方法,通过仿真和实验对负刚度控制策略和天棚阻尼控制策略进行了对比分析,结果表明,负刚度半主动控制能更好的抑制振动对车身加速度和轮胎动位移的影响.     

不锈钢复铝板结合强度和延伸率的实验研究

实验研究了N2 气保护下加热轧制复合和辊板轧制工艺对不锈钢和铝复合板材界面结合强度及复合板深加工性能的影响。结果表明 ,N2 气保护下加热轧制复合和辊板轧制可有效提高复合板界面结合强度 ,同时使达到界面良好结合的临界变形率明显降低 ;这两种轧制工艺不仅在小变形的条件下即可实现不锈钢和铝复合界面的良好结合 ,而且能明显降低复合过程中不锈钢的变形率分配 ,有利于改善复合板的深加工性能     

高阻尼机床主轴的研制及其减振性能试验

本文对一种新型的高阻尼机床主轴的结构和减振性能进行了研究。在保持机床主轴原有结构基本不变的前提下,在主轴上和箱体孔内加上阻尼圈,阻尼圈内充满高阻尼减振材料。动态试验表明,该装置能明显地减小机床主轴的振动。     

1780热连轧机轧辊的动力学分析

以1780热连轧机机组第五架轧机在轧制过程中发生振动为背景,建立轧辊三维模型,利用ANSYS软件对其进行动力学分析,计算出工作辊和支承辊的各阶模态参数。工作辊的第3阶和第11阶振型纵向变形较大,造成较大辊缝,对轧制厚度影响最大;支承辊的第1阶和第7阶振型轧辊纵向位移明显,五倍频振动是带材或轧辊表面产生明暗条件原因。     

沥青路面摊铺碾压过程能耗模型与节能技术

为改善沥青路面施工过程能耗高的问题,采用振动压路机进行沥青混合料压实试验,得到了混合料压实度与碾压遍数之间关系;采用摊铺机进行混合料摊铺试验,得到了混合料摊铺压实度与振动频率之间关系;基于以上研究,建立了压路机数量计算模型、摊铺机作业功率计算模型和压路机作业功率计算模型,进而建立了与摊铺压实度相关的摊铺碾压总体能耗计算模型。进行模型分析表明,通过调节摊铺机的振动频率,可以得到高密实混合料摊铺层,此时摊铺机的功率消耗增加很小,但是可以大幅减少压路机的碾压工作量,显著降低摊铺碾压过程的总体能耗。通过实体工程试验,结果表明：采用所提出的摊铺碾压节能技术,将摊铺机的振动频率从10 Hz提高到35 Hz,可将混合料的摊铺压实度从0.800提高到0.901,摊铺压实作业过程设备的总能耗可降低30.4%,具有显著的节能减排效果。     

圆锥滚子轴承套圈成对冷辗扩工艺设计和试验

圆锥滚子轴承的套圈是重要的承栽部件，对轴承的性能有着重要的影响。成对冷辗扩生产不仅能抵消因不对称变形产生的轴向力、提高制件精度、延长芯辊寿命，还能提高生产效率。通过对成对冷辗扩过程中圆锥套圈变形过程分析与受力分析，推导出圆锥套圈成对冷辗扩成型时咬入条件、锻透条件、冷辗扩力的计算方法，毛坯设计方法及模具设计方法，并对圆锥轴承329／32（ISO355系列2BD）圆锥套圈成对冷辗扩进行试验验证，     

Parametric analysis of mixed lubrication characteristics in work zone of strip rolling

A theoretical model for mixed lubrication with more accurate contact length has been developed based on the average volume flow model and asperity flattening model,and the lubricant volume flow rate and outlet speed ratio are determined by integrating differential equations based on rolling parameters.The lubrication characteristics at the roll-strip interface with different surface roughness,rolling speed,reduction and lubricant viscosity are analyzed respectively.Additionally,the average volume flow rates of lubricant under different rolling conditions are calculated and used to explain the change rule of lubrication characteristics.The developed scheme is able to determine the total pressure,lubricant pressure,film thickness and real contact area at any point within the work zone.The prediction and analysis of mixed lubrication characteristics at the interface is meaningful to better control the surface quality and optimize the rolling process.     

土石路堤压实质量控制与碾压动力响应模拟分析

以国道丹阿公路省界(珲春)至东宁段改扩建工程为依托,选取具有代表性的土石混填路堤施工路段,研究得到不同松铺厚度、不同碾压遍数下土石路堤变形与压实特性,采用沉降差控制指标确定以强、中风化凝灰岩为主要填料的土石路堤压实现场施工工艺;同时采用便携式落锤弯沉仪(PFWD)对土石路堤动回弹模量Evd进行检测,将每遍碾压后土石路堤...     

新型压电摩擦阻尼器本构模型的分析

随着振动控制技术的发展，半主动控制引起工程界人士的广泛关注．可控摩擦阻尼器作为一种有效的半主动控制装置获得了广泛的研究和应用．本文正是在着力改进现有可控摩擦阻尼器的基础上，设计了压电摩擦阻尼器PALL支撑，为结构振动的控制提供了一种全新的选择．文中采用了ANSYS软件的有限元分析方法，对压电摩擦阻尼器进行了性能模拟试验，研究了其在各级电压下的摩擦耗能特性，在此基础上我们给出了压电摩擦阻尼器PALL支撑带电压参数的双线性本构模型．     

主动电磁轴承失效后转子坠落在备用轴承上的动力学

采用有限元法建立了由滚动轴承组成的具有固定间隙的备用轴承-电磁轴承-柔性转子系统在电磁轴承失效前后的动力学方程，分析了转子的初始坠落位置、转速、转子不平衡量以及备用轴承的支撑阻尼和刚度对转子在坠落过程中的瞬态动力特性的影响。结果表明，即便转子系统在工作时的振动很小，初始脱离位置对转子在坠落过程中的动力特性具有明显的影响；柔性备用轴承的采用，特别是具有较大阻尼的备用轴承，不仅可以减小电磁轴承失效后转子在坠落过程中的振动及碰撞力，而且能够抑制在长时间内具有较大振动和碰撞力的在全间隙范围内的反向回转运动；随着转子不平衡量、备用轴承的支撑刚度及转子转速的增大，在坠落过程中备用轴承所受到的碰撞力和转子在全间隙范围内出现回转运动的可能性增大。     

卷制螺旋滚子结构尺寸的理论分析及验证

提出了一种全新理念的滚子——卷制螺旋滚子,并识别出这种卷制螺旋滚子的结构尺寸与变形能之间的关系。这种滚子周身遍布缝隙,能更多地吸收冲击能,可用来解决高速多冲作用下普通滚子耐冲击性能差、易于出现早期断裂失效的问题,并通过疲劳实验和噪声实验验证了卷制螺旋滚子的优越性。