轴承标高对多跨轴系振动及稳定性的影响

采用传递矩阵法计算了轴承标高变化对多跨轴系各轴承负荷分析，动特性系数、临界转速、不平衡响应及稳定性的影响，计算结果表明轴表标高对轴系振动及稳定性均有一定影响，对于稳定性不足的轴承需监测其标高变化。     

转台轴系轴承刚度矩阵的理论推导与数值计算

为提高三轴飞行模拟转台的动态性能及机械精度，对转台轴系的支撑轴承进行了研究。根据滚动轴承的几何学、运动学的基本原理和赫兹接触理论，建立了轴承刚度精确的数学模型，推导出了轴承完整的刚度矩阵的解析公式。研究了轴承受载、变形位移的数值计算方法。根据理论模型编制了轴承刚度的计算软件，为转台轴系有限元分析中边界条件的处理提供了依据。     

钢管杆变形与应力计算的传递矩阵法

根据输电线路钢管杆的受力特点,将钢管杆简化成受复杂载荷作用的变截面梁的纵横弯曲和扭转问题,并采用传递矩阵方法进行分析求解。通过求解复杂载荷作用下均匀梁柱的纵横弯曲微分方程,导出了钢管杆内力和变形计算的场传递矩阵和点传递矩阵;同时还给出了考虑扭转问题的梁柱计算的传递矩阵公式。实例计算说明传递矩阵法是求解输电线路用钢管杆结构强度的有效方法,计算结果精度高、速度快。尤其对于考虑纵向载荷产生的附加弯矩的钢管杆变形计算问题,所提出的传递矩阵公式更为有效。     

机床大件的静、动态刚度的有限元法计算

本文应用有限元法,将机床大件划分为弯曲和平面应力联合作用的四边形薄板单元,编制通用计算程序,以期对各种支承条件下,承受各种载荷作用的机床大件进行静态变形和一阶频率、振型进行计算。文中叙述了单元刚度矩阵、质量矩阵的组成方法,座标转换方法,一维存贮和总刚阵、总质量阵的组集,边界条件处理,静、动态的解题方法和试算结果。文中的试算结果与国内外的同类计算结果相接近,从而证明所编程序是可用的。     

圆柱齿轮传动的三维接触分析

本文用三维有限元、柔度矩阵及数学规划方法对直齿和斜齿齿轮的齿面接触状况进行了三维分析。分析时计及了轮齿变形，轴和轴承的变形，以及被计算齿轮同一轴上其它同时工作齿轮的影响，通过分析计算获得了载荷在同时啮合各齿对之间的分配，载荷在轮齿接触线上的分布，以及载荷作用下齿轮副的传动误差，为齿轮系统的动、 静强度设计提供了精确而可靠的理论依据。     

单螺母滚珠丝杠副静刚度可靠性及灵敏度分析

为提高数控机床整机可靠度,基于赫兹接触理论,对单螺母滚珠丝杠副静刚度可靠性及灵敏度进行研究,利用单螺母滚珠丝杠副的导程、接触角、丝杠公称直径、滚道曲率比、工作载荷等技术参数建立了轴向接触变形的理论模型.根据滚珠丝杠副的轴向接触变形小于加工精度的原则,建立滚珠丝杠副可靠性模型.利用改进一次二阶矩法分析和计算单螺母滚珠丝杠副的可靠度和灵敏度。结果表明:适当增大滚珠丝杠副的导程以及减小滚道曲率比可提高滚珠丝杠副的刚度,减小工作载荷可以降低滚珠丝杠副的轴向接触变形,提高滚珠丝杠副的可靠度.     

用待定系数法求解超静定梁

求解超静定梁的强度与刚度问题,通常的方法是,首先确定支座反力,然后分段建立弯矩方程进行强度计算;分段建立挠曲线微分方程,再解微分方程得到梁的变形方程并进行刚度计算.当载荷比较复杂时,其过程是非常冗繁的.应用待定系数法,结合静力学平     

杆梁板组合结构固有频率灵敏度分析解析法

通过将单元刚度矩阵和质量矩阵对设计变量求导 ,给出了结构固有频率灵敏度的解析方法 ,采用固有频率灵敏度计算程序和有限元计算程序混合编程方法 ,开发了杆梁板组合结构的固有频率灵敏度解析计算程序 .算例结果表明 ,该方法给出的灵敏度具有精度高 ,使用方便 ,实用性强等优点     

转台轴系轴承刚度矩阵的理论推导与数值计算

为提高三轴飞行模拟转台的动态性能及机械精度,对转台轴系的支撑轴承进行了研究.根据滚动轴承的几何学、运动学的基本原理和赫兹接触理论,建立了轴承刚度精确的数学模型,推导出了轴承完整的刚度矩阵的解析公式.研究了轴承受载、变形位移的数值计算方法.根据理论模型编制了轴承刚度的计算软件,为转台轴系有限元分析中边界条件的处理提供了依据.     

基于线性回归与检验的不规则构件精确刚度矩阵建模

传统刚度分析方法只能得到规则结构的刚度解析表达式,而针对不规则构件,通常采用将复杂构件简化为规则件的办法求解,由于过度简化得到的刚度矩阵精确度下降。为了便于进行面向刚度的机械系统参数优化设计,必须解决不规则构件的规范化刚度矩阵求解问题。以3-URS（U-虎克铰、R-转动副、S-球铰）并联机构中U型轴复杂构件为例,提出一种基于多元线性回归原理求解复杂构件刚度矩阵的方法。将刚度矩阵的每个元素看作回归系数,采用ANSYS分析得到力和位移值的多组数对,基于多元线性回归理论求解回归系数,并将其组成6×6的刚度矩阵。由于该刚度矩阵主要应用于后续的刚度矩阵叠加,为降低计算难度,提高计算效率,在保证一定精度的前提下,对回归方程中的每一个回归系数作t检验,剔除不显著变量,对方程形式进行简化。对简化后的方程进行F检验和拟合优度检验,验证方程的回归效果。应用该方法求解了U型轴复杂构件的刚度矩阵,通过实验给出了24组样本数据,依据多元线性回归分析得到6×6刚度矩阵,进行t检验后部分矩阵元素变为零,在对其进行F检验和拟合优度检验后得到机构的刚度矩阵。在相同外力作用下,对构件变形量应用该理论计算得到的刚度矩阵的理论计算值和ANSYS分析值进行了对比,结果表明最大误差仅为0.11%,验证了方法的准确性。     

基于传递矩阵法的多支撑转子负荷灵敏度计算

应用传递矩阵法与力法给出了一种简便实用的标高灵敏度矩阵与负荷灵敏度矩阵的计算方法。分析了任意轴承负荷变化对多支撑转子各轴承负荷的影响,结果表明多支撑转子系统轴承负荷分布与各轴承的标高密切相关。应根据负荷灵敏度矩阵通过综合调整各轴承处的标高达到负荷在各轴承间合理分布的目的。     

三弯矩方程的理论研究及在轴系校中中的应用

船舶推进轴系设计质量的好坏，直接关系到动力装置的工作可靠性。轴系校核计算是必不可少的，而校中计算是校核计算的关键。通过对传统三弯矩方程在考虑外加力偶、轴段线性均布载荷以及轴段剪力变形影响等3方面的理论研究，提出了适用于船舶推进轴系校中计算要求的通用三弯矩方程，并在校中计算软件中实现，与国外权威计算软件比较，其结果正确，方法可行。     

轴力作用下带弹性支座的Timoshenko梁的动力优化

考察了轴力作用下中间带支座的Timoshenko梁的动力优化问题,在指出传统回传矩阵法优越性的基础上提出了实数形式的回传矩阵列式,从而避免了回传矩阵法在复数域内的运算,方便了频率的求解,并在一定程度上提高了计算效率.同时利用该方法建立了频率方程,给出了算例,验证了该方法的计算精度及高频计算的稳定性,并且探讨了轴力、支座位置及支座刚度对梁动力性能的影响,确定了最佳支座位置和最小支座刚度.提出的实数形式回传矩阵列式不仅适用于任何一维结构形式,还可将其应用于连续梁、平面框架和空间框架等复杂结构的静动力分析.     

用挠曲线增量求梁的变形

本文应用等直梁挠曲线近似微分方程建立常用载荷作用下梁的转角方程与挠曲线方程用挠曲线增量表示的解析式,其中各段梁的挠曲线增量可用作用于交界面处的载荷表示,初挠度、初转角由梁的支承条件确定。通过求解不同支承形式静定梁变形的实例,说明方法的适用、灵活和简便。     

基础谐波激励下支承在弹性体上物体的动态响应

用有限元法计算出弹性支承的等效刚度矩阵,用以建立物体运动方程的刚度矩阵,进而建立和求解物理坐标下的物体运动方程。     

基础谐波激励下支承在弹性体 上物体的动态响应

用有限元法计算出弹性支承的等效刚度矩阵,用以建立物体运动方程的刚度矩阵,进而建立和求解物理坐标下的物体运动方程。     

考虑梁变形影响的混凝土双向板的挠度分析

目前在工程中通常按线弹性薄板小挠度理论计算双向板的变形值,且不考虑支承梁变形影响,所得计算结果与实际情况偏差较大,当板跨度较大、梁刚度较小时尤其明显。为此,在分析钢筋混凝土双向板的挠度时,考虑材料非线性和几何非线性非常必要。本文采用增量迭代法编制了非线性有限元程序,对承受均布荷载且考虑支承梁变形影响的单块钢筋混凝土双向板在正常使用阶段的非线性特性进行了探讨。通过调整实际支承梁刚度与板刚度的比值,即梁板相对刚度比值,对钢筋混凝土双向板进行了计算,最后通过非线性回归建立了框架结构中双向板在实际支座条件下的挠度计算公式。     

多体系统动力学设计灵敏度分析的直接微分方法

基于二阶常微分方程描述的多体系统动力学数学模型，采用直接微分方法系统地推导了多体动力学灵敏度分析的矩阵微分方程，并提出了简化计算方法。为提高灵敏度分析的通用性，采用了具有通用性的积分型目标函数。为避免两次数值积分步长不一致引起的数值积分的实施复杂性，将动力学方程中的状态变量与状态灵敏度分析变量重新组合，使得系统状态方程与状态灵敏度方程可以一起求解。最后，给出了一平面机械臂模型灵敏度分析的数值算例。     

分布荷载下简支梁大变形的优化算法

目的研究分布荷载作用下的简支梁大变形问题的直接优化算法,求解复杂载荷作用下几何非线性梁的转角与位移.方法以平衡状态下梁未知转角和未知坐标为设计变量,通过含未知坐标的子段内力和变形关系与总体坐标累计计算,建立了确定未知坐标的复杂嵌套式动态目标函数,形成梁大变形量计算的优化问题,并编制计算程序分析典型实例.结果获得了分布载荷作用下的简支梁产生大变形时的各分点转角与位移,通过与Ansys 9.0有限元软件计算结果相对比,表明研究算法的正确性.结论通过分布载荷作用下梁的大变形算法分析,为复杂几何非线性静动态问题求解提供了新方法.     

汽车后桥主减速器非线性振动研究

以汽车后桥主减速器为研究对象,考虑了齿面摩擦、齿侧间隙以及动态传递误差等非线性因素影响,建立了8自由度准双曲面齿轮副动力学模型。通过引入齿轮副啮合线相对位移,为动力学模型缩减了一个自由度,简化了计算。利用数值计算的方法求解了无量纲化后的微分方程,得到系统稳态响应,并考查了动摩擦系数、外部载荷和轴承支承刚度对系统动力学响应的影响。结果表明,减小动摩擦系数、增加外部载荷和提高轴承支承刚度有利于提升系统的稳定性。