极端载荷下风力机耦合动力学分析

在极端载荷作用下,风力机结构会产生振动和变形,影响正常运行,严重时会导致风力机损坏。因此,风力机设计必须考虑其耦合振动稳定性。通过对风力机模型的简化,建立了在极端载荷作用下由叶片、机舱、塔架组成的风力机系统动力学模型和运动方程。利用Matlab/Simulink仿真软件进行振动模拟仿真,仿真数据同实验数据比较,结果表明该模型可以较好的模拟风力机在极端载荷作用下的振动特性,对于提高风力机的总体性能以及风力机的总体设计具有重要的理论价值和实践意义。     

结构振动模态耦合对辐射声功率的影响

定量研究了结构振动模态耦合对辐射声功率的影响。首先利用结构振动模态的叠加性,基于辐射声功率的二次型表达式,将总的声功率分解为各个模态自身辐射的声功率和模态间的耦合对声功率的贡献两部分;然后引入声辐射模态,得到一般结构模态间的耦合对声功率贡献的通用数学表达式。研究结果表明:在中低频范围内,振动模态间的耦合对辐射声功率的影响由振动模态的幅度大小、振动模态间的相位差以及振动模态与低阶辐射模态向量的内积等因素决定;以矩形平板为例进行了分析,并讨论了模态耦合问题在结构声辐射有源控制中的应用,最后进行了计算机仿真实例分析和验证。     

轴承载荷对转子系统各支承的耦合振动分析

以多支承转子 轴承 弹性基础系统为研究对象,对多支承转子系统某支承处轴承载荷变化引起不同支承点处轴及轴承的耦合振动响应进行了研究。首先,建立了多支承转子系统支承间的耦合振动模型,并进行了仿真和试验,耦合振动模型考虑了每个支承处的油膜耦合效应,通过轴承载荷敏感度矩阵得到各支承耦合力;然后,利用龙格库塔法对油膜刚度为定刚度和动刚度两种情况下的转子系统进行了数值分析及仿真;最后,在8支承转子试验台上进行试验,采取改变某一支承处的位移来得到轴承载荷的变化,并提取各支承处的振动信号。结果表明,轴承位置在稳态和瞬态两种情况下改变时振动响应明显不同,油膜刚度为动刚度的分析结果更为合理。     

全飞行剖面下的航空液压泵热载荷分析与温度预测

基于理论分析和仿真实验,研究了影响航空液压泵温度变化的因素.首先,对航空液压泵的基本情况进行了简述,通过数学建模建立了航空液压泵的效率模型,对泵的功率损失进行了详细分析;然后,利用控制体方法建立了描述泵的各部分温度变化的热力学模型,通过理论计算分析了泵在不同工况下的温度变化;在此基础上,利用MATLAB对航空液压泵在飞...     

铺设角度对层合板结构声功率的影响分析*

针对层合板结构铺设角度对前二阶声辐射模态幅值和辐射声功率的影响进行分析。利用分层理论结合有限元模型求解层合板的铺设角度与振动速度信息之间关系。通过声辐射模态理论,以某12层层合板结构为例,研究固定边界条件下的层合板辐射模态数、对称铺设角度、单向铺设角度以及激励力位置对声辐射模态幅值和辐射总声功率的影响。计算结果表明,在相同角度下,对称铺设层合板结构最大声功率值要小于单向角度铺设层合板结构最大声功率值;另外在低频时,对层合板结构辐射声功率起主要贡献的是前两阶辐射模态。并以某16层零度铺设的固定边界条件下的层合板结构为例,对复合材料层合板结构的声辐射模态幅值及声功率进行试验分析。     

温度载荷对铁路架桥机的强度影响

建立了铁路架桥机钢结构的有限元模型，完成了各种工况下考虑温度载荷时架桥机的强度计算，与不考虑温度载荷的强度结果进行了比较，详细分析了温度载荷对架桥机的强度影响。计算结果表明，阳光直射使主梁上翼缘板温升较大时，上翼缘板的应力变化不可忽视，而且应力变化与温升成线性关系。     

载荷对球轴承振动特性的影响

运用滚动轴承振动的数字化测量和分析系统，通过试验全面研究了轴向载荷、轴向和径向联合载荷对全钢球轴承、陶瓷球混合球轴承和全陶瓷球轴承的振动特性，验证了轴承振动的弹性接触模型，得出的结论对以减振降噪为目的的滚动轴承设计、安装和使用具有实际的指导意义。     

电加温热载荷对直升机风挡玻璃的影响

研究了电加温直升机风挡在极限飞行工况条件下受电加温热载荷的影响.通过对离散气动载荷进行参数化处理,建立一种可以在风挡表面施加非均匀气动载荷的方法.基于ABAQUS软件分析直升机风挡在各个飞行姿态下的受力状态,找出较为危险的飞行工况;基于ANSYS建立风挡的电热耦合模型,计算出低温环境下风挡玻璃电加温过程中的风挡厚度方向...     

波纹管在温度载荷作用下的几何非线性分析

针对波纹管在一般弹性范围内可达到很大的位移，呈现较强非线性的特点，对温度载荷作用下的波纹管几何非线性问题进行有限元分析。基于Sanders小应变、中等转动薄壳理论，通过引入“伪载荷”而建立起一个形式简单、易于实施的迭代格式，并进行了数值求解。算例验证了理论推导和程序编制的正确性。文末对正温差、零温差和负温差作用下的波纹管进行应力分析，发现温度变化对波纹管波峰和波谷附近的应力有明显的影响，而对其环板中心附近的应力影响相对小些。     

飞机某典型结构的静载耦合振动载荷仿真试验研究

采用静载耦合振动载荷试验研究方法,针对某典型结构件进行了Abaqus有限元仿真模拟,得出了以下结论:1)静载加载预应力与橡皮绳附加刚度对于试验件不同阶次的固有频率及加速度响应的影响规律是不同的,相同条件下不同阶次的振动参数会呈现完全不同的变化趋势;2)静载加载面积对于试验件结构的振动特性的影响非常小,可以忽略不计。综合仿真结果,为某典型结构试验件静载耦合振动载荷动态疲劳试验顺利完成打下基础,并且避免了预试验期间对试验件造成的疲劳累计损伤,对今后的同类型试验有很大的工程指导意义。     

扫描速度对扫描声强法测量声功率精度的影响

ISO9614—2或GB／T16404．2-1999标准都对用扫描声强法测量声功率时，声强探头的移动速度做出了规定，但范围较宽，难以选择。为了研究扫描速度对扫描声强法测量声功率精度的影响，以单极子、偶极子、四极子声源为例，建立了扫描声强法测量声功率误差的理论分析的数学模型，对模型的仿真曲线进行了分析，并且在半消声室进行了实验验证。2种方法研究结果表明，在各种扫描速度下均有：锯齿形扫描收敛速度最快，扫描速度大小对扫描声强法测量声功率精度的影响不大。为了提高测量效率，可以选择比标准规定更快的扫描速度。     

弧齿圆锥齿轮传动的动载荷影响因素分析

航空弧齿锥齿轮往往在高速重载下工作，它的动态特性是齿轮设计和使用中非常重要的依据。作者计算了螺旋角、支承结构、齿轮辐板的扭转刚度和轴向刚度、传动误差幅值以及齿数对齿轮系统动态特性的影响。计算结果表明，恰当地调整参数，进行合理的动态设计，将显著改善齿轮系统的动态特性。     

高速移动载荷下的轨道振动特性

考虑高速移动载荷作用下轨道结构的离散轨枕支撑、钢轨剪切变形及转动惯量对轨道振动响应的影响,建立基于Timoshenko梁的双层黏弹性离散支撑轨道振动模型,利用Fourier变换法求解具有周期性支撑的轨道响应,通过与文献中试验结果对比,验证其在固定简谐载荷下计算结果的正确性。研究表明,轨枕的离散支撑使得轨道刚度呈现周期性变化,跨中最小,轨枕上方最大,形成高速轮轨系统的参数激扰;移动载荷作用使轨道系统呈现以速度为变量的共振特性,载荷原点导纳随车速提高先增大后减小,此外,低速时轨道振动响应最大值出现在载荷点位置,随着速度提高,最大轨道振动响应滞后于载荷点;移动载荷使得轨道系统各阶振动主频出现变化：低阶振动主频随速度提高而降低,达到一定速度时降低为0,之后又随速度提高而上升;高阶振动主频也随速度提高而非线性下降;由于移动载荷的多普勒效应,轨枕离散支撑引起pinned-pinned共振和反共振出现上、下分叉,分叉频率偏移量为轨枕通过频率之半。基于Fourier变换法实现高速移动载荷下的轨道振动响应分析,为高速轨道系统设计提供参考。     

振动载荷下的织构化表面弹流润滑分析

建立周期性振动载荷作用下的织构化表面的弹流润滑模型,研究织构化表面的弹流润滑性能随织构参数的影响规律。研究结果表明:在一个振动载荷周期的不同时刻,织构化摩擦副表面间油膜的弹流润滑作用相同、平均摩擦因数随织构直径、深度、密度等因素的影响规律基本相同;当受外部振动载荷时,织构直径、深度和密度等参数均存在一个较优值,使得弹流润滑作用下的织构化摩擦副表面的平均摩擦因数均存在一个最小值,使润滑摩擦效果最优。     

SiCp/Al复合材料薄壁板模态分析

运用ANSYS软件对Si Cp/Al复合材料薄壁板进行模态分析,获得前10阶固有频率以及相应振型,并研究了几何尺寸对其振动特性的影响。结果表明:薄壁板的固有频率随厚度的增加呈现上升趋势;而高度和宽度的增加会使其固有频率呈现下降趋势;其中,厚度的变化对固有频率的影响最大。靠近自由端部分振动幅度较大;而且阶数越高,局部振动变形越密集。靠近约束端1/5部分,振动幅度极小。     

运输车振动载荷的分析计算

对运输车进行疲劳寿命分析时需要确定一些关键部位所受到的振动载荷,通过建立汽车振动系统模型,结合路面不平度函数,可计算出汽车的振动载荷。     

温度载荷下夹芯板蜂窝微结构构型与尺度对结构刚度的影响研究

建立了求解正交各相异性材料等效性能的能量法。数值模拟实验中,在材料组分比一定的情况下,通过缩放因子改变单胞尺寸,研究同种蜂窝微结构对结构力学性能影响的尺度效应;同时验证了不同多孔材料微结构构型对结构刚度的影响;在稳态温度载荷的作用下,热变形引起弯曲变形,利用微结构的构型差异和尺度效应共同作用实现结构最大挠度的控制。