充液直管动力响应特性研究

本文讨论充液直管在低频时的动力响应特性,考虑管道中液体压力脉动和结构振动之间的耦合作用,由充流直管梁模型的振动微分方程组,导出了充液直管的传递矩阵,并用传递矩阵法对一具体直管装置进行了数值计算,分析了管道中的能量分布规律,讨论了不同参数对响应的影响。     

基于刚柔耦合的复合滚柱活齿传动动态特性分析EI北大核心CSCD

针对实心滚柱活齿在运行过程中滚柱接触应力大和系统易产生较大振动噪音的问题,对滚柱活齿进行改进,提出一种复合滚柱活齿结构,在数值仿真过程中将复合滚柱活齿外圈和内芯以及实心滚柱活齿进行柔性化,分别建立了两种不同滚柱活齿传动的刚柔耦合动力学模型,对系统传动动态特性进行分析。仿真结果表明,复合滚柱活齿传动与实心滚柱传动相比,其动态啮合力和振动加速度的峰值及波动范围更小,输出更平稳。复合滚柱的柔性增大了滚柱活齿传动中的阻尼,使系统在运行过程中的冲击载荷减小,系统振动明显改善。振动试验表明,复合滚柱活齿样机所测振动加速度峰值明显降低,且整体传动振动噪声明显改善,复合滚柱活齿结构对传动过程减振降噪起到一定作用。     

最优控制振动响应的动力特性分析

本文继续了作者对关于受迫振动的最优主动控制的研究,分析了这种最优主动控制的结构动力学特性,证明了最优主动控制时的结构振动响应与控制力作用点的各动力参数m_(ij),c_(ij)和k_(ij)无关这一重要的动力学特性,并讨论了由此特性而具有的一些有用的结论。     

扣件弹性垫层劣化对高速列车-道岔系统动力特性的影响

随着高速铁路运营时长的增加,道岔区扣件弹性垫层会发生劣化,对列车过岔的动力学性能产生不利影响。为研究扣件弹性垫层劣化对高速列车道岔系统动力特性的影响,考虑道岔区钢轨的柔性变形,以高速铁路18号无砟道岔为研究对象,建立车辆-道岔刚柔耦合动力学模型,通过时域和频域分析,研究扣件弹性垫层劣化位置、劣化程度、劣化个数及行车速度对列车道岔系统动力特性的影响。研究结果表明：扣件弹性垫层劣化位置影响较大,其中尖轨顶宽40 mm处为扣件弹性垫层劣化的最不利位置;随劣化程度的增加,车岔系统各动力学指标呈增大趋势,其中垂向指标影响更为显著;扣件弹性垫层劣化个数的增加对尖轨尖端的横向动力学指标产生不利影响,9组扣件连续劣化时横向力较1组扣件弹性垫层劣化时增大21.3%;当车辆以250 km/h速度过岔时,扣件弹性垫层劣化对列车道岔系统动力特性的影响最为显著。轴箱振动加速度对扣件弹性垫层劣化较敏感,可在一定程度上反映扣件弹性垫层的劣化。研究成果可为道岔区刚度优化和养护维修提供一定的理论指导。     

输流管道耦合动力特性分析

管道中流体和弹性体之间的相互作用是引起管道振动的主要原因,这种流固耦合作用对管道动力特性有直接影响。通过实验和数值分析研究输流管道在流固耦合作用下的振动模态、幅频响应等动力特性的变化规律。根据流体三维波动方程和管道动力学方程之间的耦合关系建立空间输流管道系统的直接流固耦合动力有限元模型,进行管道系统有无流体两种工况下的模态实验。通过和实验结果的对比,验证了输流管道耦合动力学模型的合理性和流体对管道模态的影响,研究了不同频率下流固耦合特性对管道幅频响应的影响及作用机理。发现水介质流体显著降低了管道固有频率,但是在不同频率下流体对管道幅频响应的作用效果并不相同。     

预应力锚索锚固段剪应力分布特性研究

基于弹性理论,利用弹性半空间体在边界上受法向集中力作用的布西内斯克应力解,建立了弹性理论空间模型,对预应力锚索锚固段剪应力沿长度方向的分布规律进行模型研究。得到剪应力沿锚固段轴向的分布曲线,求出了剪应力分布曲线的特征点;并通过与现场试验结果对比,验证了该模型的合理性,得出锚固段周边剪应力分布的合理结论。     

弯曲输流管道流固耦合动力特性分析

管道中流体和弹性体之间的相互作用是引起管道振动的主要原因,这种流固耦合作用对管道动力特性有直接影响。以流固耦合理论为基础,对脉动压力作用下的弯曲输流管道建立流体动力学模型及固体运动模型,在ANSYS Workbench中分别进行双向流固耦合受力分析、单双向流固耦合对比分析和模态分析,并考虑脉动压力,壁厚和管径等参数的影响。结果表明,弯管最大应力发生在入口和出口附近上下部,最大变形发生在转角及中间处;双向耦合作用下弯管最大等效应力与最大变形量均大于单向耦合;双向耦合作用下弯管固有频率明显降低,且固有频率随壁厚和管径的增大呈非线性增长。     

自动化生产线用同步带传动升降机的动态特性分析

传统升降机多采用链传动和钢丝绳传动的方式,存在占用空间大、运行平稳性差、噪声大和维修保养量大等问题。以显示器自动化生产线的功能需求为背景,根据其工艺要求,设计了一种采用同步带传动的具有换向移载装置和横向移载功能的多进多出型升降机。在此基础上,基于多体动力学理论构建了升降机刚柔耦合模型,利用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)软件对升降机的动态特性进行仿真分析,对同步带传动系统和载货台的运行稳定性进行研究。结果表明:所设计的同步带传动机构能够满足显示器自动化生产线多进多出的功能需求,且运行平稳性较好;载货台的位置累积误差小于7 mm,运行速度误差小于1%,可以获得较高的定位精度;导向装置在传动过程中能抵消负载力矩,使传动平稳,保证了配重和载货台在升降过程中的稳定性。研究结果为同步带传动升降机在自动化生产线中的良好应用提供了一定的理论参考依据。     

履带车辆变速箱振动特性分析及实验研究

变速箱是履带车辆底盘的核心部件之一,为了能够准确地得到其有效的振动信号,本文在对齿轮激励及各部件柔性特征分析的基础上,建立了变速箱刚柔耦合模型,并通过台架实验验证了模型的可信度。以某实际工况为例,对箱体振动敏感区域进行了分析,并以此确定了其测点的位置,依托试验台架开展振动测试实验。针对实测信号采用细化谱分析法和包络分析法进行处理,有效地提取出变速箱振动信号的调制信息,提高了振动信号采集的全面性和准确性,为履带车辆变速箱状态监测与故障诊断的研究提供了方法和思路。     

RV减速器振动特性分析

为了研究RV减速器的振动特性,建立了RV-20E型RV减速器的刚柔耦合动力学虚拟样机模型,利用灰色关联度分析了样机的准确性。之后通过模态分析,分析了RV减速器的整机模态频率、振型等。进一步使用有限元方法对RV减速器进行了瞬态动力学分析,得到了不同工况下的仿真信号,并与试验测得的不同转速、负载下RV减速器的加速度振动信号进行对比,仿真分析结果与试验结果吻合度较高。分析结果表明负载对RV减速器振动的影响较小,而转速对于RV减速器的振动有明显影响。     

锚固参数对土层锚杆锚固力的影响分析

按锚固形态分析了土层锚杆的三种分类,介绍了它们的应用条件。并讨论了锚杆长度、间距、倾角等锚固参数对锚固力的影响。通过简化滑动面,计算单位长度锚杆所提供的锚固力极值,提出了最优锚固角的计算公式。     

铁路钢轨扣件系统垂向动力模型及振动特性

该文针对铁路钢轨扣件系统,分别考虑了扣压件及垫层的弹性特性,并考虑了扣件系统中扣压件的预压力,建立了详细的垂向动力分析模型,并推导了钢轨受力方程,然后基于车辆-轨道耦合动力学理论,分析了扣件系统垂向振动特性,结果表明：扣压件及垫层的弹性变形均受预扣压力及轮轨动态相互作用力的影响,扣压件及垫层作用在钢轨上的力均含有预扣压力及轮轨力的成分。因此,在铁路轨道扣件系统的动力分析与设计研究中,有必要分开考虑扣压件及垫层的弹性特性。     

率相关饱和多孔介质动力响应的数值分析

在基于混合物理论的多孔介质模型的基础上,将固体相视为弹粘塑性体,建立了饱和多孔介质的弹粘塑性模型。模型的基本思想是在无粘弹塑性本构关系中引入-时间参数,使固体骨架具备了粘性效应。利用Galerkin加权残值法推导得到了罚有限元格式,并采用Newmark预估校正法求解率相关饱和多孔介质的非线性有限元动力方程,此算法可以很...     

损伤材料的动力响应特性

研究了工程材料在动力载荷下损伤演化的计算模型。提出了一般材料在各向异性损伤状态下的两种动力损伤模型。第一种以有效应力的等效值的幂函数为基础 ,第二种以损伤应变能释放率为基础。通过数值分析研究了损伤结构元件的动力响应及损伤材料的动力特性。说明了结构元件中损伤发展的分析方法和它们的有限元程序的执行过程。该研究表明 :损伤结构的频谱下移 ,损伤材料的阻尼比变高 ,响应的振幅明显增加 ,损伤结构可能发生由于损伤发展引起的共振。     

煤矿工业厂房楼盖竖向动力特性分析

本文以邯郸矿务局郭二庄低质煤回收破碎楼为例，应用ＳＡＰ－５程序对装有破碎机的二层楼盖（如图１）进行了自振频率和振频型的计算分析，并对计算结果进行了初步的分析，提出了煤矿工业厂房的减振措施。     

基于机电-刚柔耦合特性的进给系统动态误差影响因素分析

进给系统动态误差是决定数控机床加工精度的关键因素,明确机械系统和控制系统参数以及两者之间耦合作用对进给系统动态误差的影响是当前面临的重要课题。以某五轴联动加工中心的进给系统为研究对象,充分考虑进给系统传动件结合面间刚度和滚珠丝杠柔性特征,搭建了进给传动系统动力学模型,并利用有限元软件进行了验证。利用典型三环PID（proportion integration differentiation,比例积分微分）控制结构搭建了机电-刚柔耦合进给系统动力学模型,通过仿真分析研究了机械系统参数和控制系统参数对进给系统动态误差的影响规律。结果表明,机械系统参数中,滚珠丝杠导程和螺母副轴向刚度对进给系统动态误差的影响显著,支撑轴承轴向刚度的影响不明显;控制系统参数中,位置环比例增益对进给系统动态误差的影响显著,速度环比例增益的影响不明显。研究结果为实现进给系统动态误差的可预知和可控性奠定了理论基础。     

自行车前叉振动特性及动力反应研究

本文利用结构振动理论对自行车车架与前叉组成的车体结构系统进行了振动特性分析，计算了前叉的动应力。研究表明：前叉质量的合理分布，可以改善其振动响应，动应力明显下降，并对车体结构系统做了振动对比试验。可为优化自行车车体结构的动力学特性提供了依据。     

埋置框架的横向动力特性研究

提出了一种求解埋置于分层土中的框架结构受侧向瞬态荷载作用时的动力响应的简单方法。通过与其它方法比较可知，它具有良好的精度和稳定性。这种方法的桩周土模型采用Winkler假定，它将框架结构的各梁柱单元联结起来，从而求得整个结构的动力响应。通过动力分析评价了不同形式的框架结构的动力特性，参数研究揭示了框架结构的刚度、框架材料与土的刚度比、冲击力作用时间以及荷载作用位置等因素对框架结构横向振动的影响。由于它克服了传统的静力法不能考虑结构的惯性力以及土的粘滞阻尼和动刚度的缺点，因而具有更广泛的适用范围。     

基于ADAMS与Ansys的凸轮连杆长摆臂系统的刚柔耦合分析

目的研究柔性长摆臂对包装机械凸轮系统的影响,为验证凸轮系统的设计是否满足要求提供一种直观的方法。方法以糖果包装机械中常用的凸轮系统为研究对象,通过Solid Works建立凸轮系统三维模型,通过Ansys建立柔性体的中性文件,二者相结合创建刚柔耦合分析模型,在ADAMS下对系统进行仿真,获得相应实际位移输出曲线。结果在考虑两摆臂为柔性体的情况下,上下冲杆同步段之间的距离有一定的波动,且最大变化为2~3 mm。结论考虑到柔性体对凸轮系统的执行构件影响不大,可在执行件上布置胶垫,避免夹持中糖果被夹碎。     

超大型散货船总振动计算及动力响应预报与控制

采用有限元法对209000 DWT Newcastle-Max型散货船的船体梁振动特性和上层建筑在主机激励下的强迫振动响应进行数值分析。重点研究船体梁振动力学模型建模、主机机架振动计算和不平衡力矩加载等关键技术,对典型减振装置--平衡补偿器和顶部支撑的减振效果进行评估。计算表明,该船采取的减振措施效果显著,振动性能满足ISO 6954的振动评价标准。