SiC_p/Al复合材料薄壁结构对谐响应动力学的影响研究

运用ANSYS软件谐响应动力学模块对SiC_p/Al复合材料凸缘结构薄壁件的共振幅值进行分析,研究凸缘几何尺寸和几何结构对试件共振振幅频率曲线的影响规律,以及激振力的作用位置对其共振幅值的影响。研究发现凸缘结构薄壁件的共振幅值随着试件厚度和凸缘长度的增加而减小,且厚度较小的试件更容易在较低的频率范围内发生共振现象。激振力施加部位越靠近凸缘结构和约束端部分,试件共振幅值越小,而高度方向上激振力位置的改变对试件振幅的影响更大。凸缘个数越多,在激振力500-5000Hz频率范围内发生共振现象的可能性越小,试件的振动幅值也越小。     

SiCp/Al复合材料薄壁板钻削过程中的动力学特性变化研究

应用ABAQUS软件仿真研究钻削过程对高体分小颗粒SiC_p/Al复合材料薄壁板固有特性变化的影响。结果表明:钻削过程中内孔的结构变化对试件固有频率和振型影响不大,钻孔前和钻孔后试件前5阶的固有频率均随厚度的增加呈直线上升趋势。在钻孔直径较小时,钻孔直径对固有频率影响不大;当钻孔直径超过试件边长的1/3时,第1阶固有频率随钻孔直径呈明显上升的趋势,其余4阶固有频率在钻孔直径大于试件边长的1/2后,随钻孔直径的增大而增加;当钻孔直径小于30mm时,试件第1阶固有振型为整体振动,钻孔直径达40mm后,第1阶振型呈弧形局部振动,试件2～5阶为局部振动,且在钻孔直径大于一定值后,振型向局部弧形振动变化。试件厚度对固有振型的影响不大。     

非稳态流体激励下离心泵转子振动特性研究

建立了离心泵全流道三维定常及非定常CFD数值模型,通过非稳态计算得到作用于叶轮上的流体激振力,同时建立了泵转子有限元模型,研究不平衡质量与非稳态流体激振力对转子振动特性的影响。研究结果表明离心泵叶轮内流体激振力具有多种频率成分。不考虑转子上不平衡质量影响时,叶轮处转子在流体激振力作用下振动幅值最大,依次为转轴中部、下部轴承和上部轴承对应的转子位置。转轴上不同位置振动频率特性具有差异,实际故障诊断时要考虑测试部位的影响。考虑不平衡质量影响时,在远离受流体激振力作用的叶轮部位,转子振动频率成分减少。     

基于叶轮转子系统下的干气密封轴向振动分析*

为探究基于叶轮转子系统下干气密封轴向振动特性,基于干气密封结构特性,建立叶轮转子-轴承-干气密封系统轴向振动模型,采用待定系数法进行求解,推导得出静环轴向振动幅值表达式;建立叶轮转子-轴承-干气密封系统几何模型,运用ANSYS Workbench软件进行模拟仿真计算,分析气膜刚度和激振力对轴向振动的影响。结果表明:气膜刚度对动、静环振动幅值的影响不大;动、静环振动频率相同、振动幅值相同,说明动、静环的追随性高,其间隙稳定,从而保证干气密封的稳定运行;动、静环位振动幅值与激振力成正比关系,说明激振力严重影响干气密封的稳定性,为提高干气密封的稳定性,应平衡好叶轮的轴向激振力。     

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。     

激振频率对裂纹梁系统振动特性的影响

用ZK-4VIC型振动与控制实验台和ZK-1型电动式激振器分别对相同的Q235裂纹梁系统加载大小相同频率不同的简谐激振力(F=1.12N,w=17Hz、19Hz、21Hz、23Hz),对裂纹梁的振动疲劳过程进行模拟。记录实验过程中裂纹梁的振动幅值随时间变化的趋势,分析在不同激振频率的激振力作用下,疲劳裂纹对裂纹梁振动特性的影响。结果表明:加载简谐激振力的激振频率与固有频率的关系对裂纹梁系统的振幅变化影响显著;裂纹产生后,刚性系统受裂纹的影响大于柔性系统受裂纹的影响,寿命较短;刚性系统比柔性系统更容易从振动变化上发现裂纹故障的存在。     

电磁支撑控制非线性刚度转子系统振幅突变机理分析

为控制非线性刚度转子系统振幅突变,将具有非线性变刚度功能的电磁支撑引入转子系统,建立了转子系统动力学模型。利用平均法导出了转子系统主共振频率响应方程。基于突变理论和奇点稳定性理论分别得到了转子系统的振幅突变区域和不稳定区域。借助数值仿真算例分析了非线性电磁支撑刚度参数对突变区域、不稳定区域以及振幅特性曲线的影响。结果表明:当激振力幅值在控制后的渐变区域内取值时,振幅突变得到完全控制;当激振力幅值在控制后的突变区域内取值时,振幅特性曲线仍存在多值特征,振幅突变仅仅得到部分控制。     

SiC_p/Al复合材料薄壁圆弧板钻削加工的有限元仿真分析

SiC_p/Al复合材料薄壁钻孔与厚壁钻孔相比有特殊性,本文应用ABAQUS软件对SiC_p/Al复合材料薄壁圆弧板钻削过程进行有限元仿真,研究钻削过程中切削力的变化特征及切削用量对钻削力的影响。研究结果表明:在钻削壁厚小于钻尖高度的薄壁圆弧板时,根据钻尖相对薄壁孔的位置,钻削过程可分为三个过程,在不同阶段钻削力变化特点不同;随钻削速度的增加轴向力略有增加而扭矩有所下降,但是变化幅度均不大;轴向力和扭矩均随进给量的增大而增大。     

离心机臂的摆振及其对振动台振动的影响

在振动离心复合环境下由于振动台激振力及弹簧弹性力的作用导致离心机臂摆振。本文分析了离心机臂的摆振特性及其对振动台振动的影响 ,并进行了相应的建模和仿真。研究和仿真结果表明 :在振动离心复合环境下离心机臂偏离平衡位置主要由共振引起 ,在低频段影响很大 ;共振点随试件、夹具及电枢质量的降低向高频方向移动 ;随离心机转动角速度的增加向高频方向移动     

振动拉削系统振幅衰减特性分析与实验研究

为了探究振动拉削中导致激振幅值衰减的主要因素,以双伺服阀电液激振拉削设备为研究对象,综合考虑双阀电液激振系统动力学特性,以及拉刀多齿接触效应、工件尺寸参数等影响下的动态拉削力特征,建立了振动拉削过程中的激振系统模型;再分别通过理论计算及系统实验,对比研究了电液激振器在非线性负载扰动下实际输出力和输出位移的衰减波形,为振动拉削激振系统参数优化提供理论指导和实验依据。实验结果分析表明：振动频率是导致系统振幅衰减的主要因素,而动态拉削力通过影响激振缸活塞的运动特征使得输出波形的峰值衰减,甚至使位移振幅趋向于0。     

切削参数对SiCp/Al复合材料切削变形的影响

为研究切削参数对SiC_p/Al复合材料切削变形的影响,通过试验测量的切削力和切屑厚度,计算得到SiC_p/Al复合材料的变形区参数,并分析了切削参数对变形区参数的影响规律,同时拟合得到了切削SiC_p/Al复合材料过程中剪切角与摩擦角的关系。研究结果表明:进给量增大,SiC_p/Al复合材料变形系数和剪应变减小,摩擦角减小,剪切角增大,且SiC_p/Al复合材料的摩擦角大于2024Al,剪切角小于2024Al;切削速度增大,SiC_p/Al复合材料变形系数、剪应变都减小,摩擦角减小但是不显著,剪切角增大; SiC_p/Al复合材料φ=B-C(β-γ)中B值大于2024Al,而斜率C(负值)小于2024Al。     

振动轮跳振现象的振动压路机系统的动力学特性分析

物料在振动摩擦作用下,其弹性恢复力与位移呈现滞回特性;当物料密实度较高时振动轮在振动工况中产生跳振现象.在考虑前述二者前提下建立具有分段曲线的二自由度系统模型,采用数值方法分析振频、激振力对跳振现象的影响,利用试验结果验证仿真分析的准确性及跳振对压实效果的影响.结果表明:当振频较高或振频接近物料的自身频率且激振力较大时,系统产生跳振现象,在位移频谱中出现次谐波与超谐波成分;随着激振力的增加,振动轮振幅增大,其跳振加剧;合理地利用跳振现象可以提高物料的压实效果.研究结果对振动工况的实时监测及提高物料压实效果具有较好的参考价值.     

水下结构物二次就位计算分析

由于轧机的水平振动对板带质量影响很大,为减小水平振动、提高板带质量,文中通过四辊冷轧机的工作机构模型,建立了新的水平非线性动力学模型;根据多尺度法,求得系统的频响方程,并通过MATLAB对其进行了仿真。仿真结果表明:主共振振幅随着工作辊水平方向的线性阻尼和垂直方向激振力波动值的增大而增大,非线性阻尼、线性刚度、非线性刚度和垂直方向激振力均值的增大而减小;工作辊和支承辊之间的偏心距越大,共振区越大,共振峰值越小。     

四辊冷轧机水平非线性主共振分析

由于轧机的水平振动对板带质量影响很大,为减小水平振动、提高板带质量,文中通过四辊冷轧机的工作机构模型,建立了新的水平非线性动力学模型;根据多尺度法,求得系统的频响方程,并通过MATLAB对其进行了仿真。仿真结果表明:主共振振幅随着工作辊水平方向的线性阻尼和垂直方向激振力波动值的增大而增大,非线性阻尼、线性刚度、非线性刚度和垂直方向激振力均值的增大而减小;工作辊和支承辊之间的偏心距越大,共振区越大,共振峰值越小。     

基于振动激励的楔块拆分方法研究

楔形结构常被用于鱼雷、潜航器、导弹等重要产品,其安装与拆分多依赖人工进行。楔形结构经过长时间的存放或使用后可能产生拆分困难现象,其原因包括楔块的接触表面易出现损伤、被连接件发生形变等。针对楔形连接结构的拆分过程,文中提出了一种基于振动激励的楔块拆分方法。建立了楔块在振动激励下的响应模型,并采用有限元分析方法与样机试验验证了该响应模型,发现了激振频率、激振幅值对所需拆分力的影响规律。有限元分析与实验结果均表明,在拆分力中增加振动成分可以显著地降低拆分所需的驱动力,降低的幅值与振动激励的振幅和频率有关。对于某个确定的楔形连接结构,特定的振幅与激振频率可以显著降低拆分驱动力。     

SiCp/Al复合材料超声振动辅助切削研究现状与进展

阐述了SiC_p/Al复合材料在切削过程中存在的一些问题,从SiC_p/Al复合材料超声振动辅助加工中的刀具材料与刀具磨损、切屑与切削力以及表面质量三个方面概述了SiC_p/Al复合材料切削加工的研究现状,对促进SiC_p/Al复合材料高效切削加工的措施进行了总结。     

机床动态性能试验的方法和数据处理(三)

2.研究试验 (1)机床及其部件动刚度试验 a.机床动刚度的概念 机床动刚度是机床结构抵抗激振力能力的指标.机床动刚度又称为当输入量为激振力、输出量为振动位移响应时,机床结构的传递函数的倒数,其一般表达式为;式中Kp——机床动刚度 H(S)——机床结构的传递函数 L[P(t)]——对机床结构的激振力p(t) 的拉氏变换 L[x(t)]——机床结构振动位移响应 x(t)的拉氏变换 当激振力为简谐力时,机床动刚度的模为激振力幅值与振动位移幅值之比;机床动刚度的幅角等于位移与力的相位差,即 IK。l==P。/丑。 argK。,, rp或x。一【Kn【·e’”式中K。!—…     

振动时效技术机理

（接上期） 7 振动时效工艺过程 振动时效处理过程是将激振器刚性夹持在被处理零件的适当位置,首先根据零件大小,形态和夹持情况来调节激振频率,最好使零件在其固有频率下进行共振,然后应根据零件所需动应力或振幅的大小来调节激振力。零件的振动状态和动应力,可用测量振动和应力的仪表来检测。通常将感受元件（加速度计或速度计）接于被振物体上,振动时,感受元件把接收到的振动信号送往测试仪表,经放大并指示出各种所需的参数值。振动状态的主要指示参数是振幅、频率和振型。振动状态和激振力的控制是通过激振器的控制装置来实现…     

SiC_p/Al复合材料铣削残余应力的有限元分析

SiC_p/Al复合材料属于典型难加工材料,大量Si C颗粒离散分布其中,导致在铣削加工高体积分数SiC_p/Al复合材料时,加工表面容易出现应力分布不均现象,严重影响材料的稳定性。为了研究SiC_p/Al复合材料加工表面残余应力,通过ABAQUS有限元分析软件建立了SiC_p/Al复合材料三维铣削有限元模型,并分析了切削工艺参数对残余应力的影响。结果表明:切削速度对残余应力变化影响较小,每齿进给量对残余应力变化影响较大,所得结果与经验计算值吻合较好。     

基于双质体振动的水平激振抛磨设备动力学分析

对一种用于复杂型腔激振抛磨的水平双质体振动设备的动力学特性进行了研究。首先建立了该设备的动力学模型,运用Lagrange方程推导其运动微分方程,并求解得到双质体的稳态位移响应;其次采用Runge-Kutta算法进行数值仿真,得到的幅频响应规律与计算结果基本一致,即双质体振动设备在38～40 Hz时出现反共振点、在45 Hz以上时设备发生共振;随后分析了结构参数对设备动力学特性的影响,结果表明,参振质量、激振力和主振弹簧刚度对水平双质体振动设备的运动特性产生较为明显的影响;最后对样机进行了实验测试,并采用FIR低通滤波处理了测得的振动信号,实验结果进一步验证理论分析与数值仿真的有效性。研究结果对不同型号机匣型腔的激振抛磨提供了工作参数选择,同时也为相关振动设备的研发设计提供了理论基础与方法。