声振耦合对薄壁圆柱结构动力特性的影响

声振耦合是航空航天飞行器在运行过程中备受关注的问题.针对具有代表性的薄壁圆柱结构,建立声场-结构直接耦合的三维动力学模型,其中结构和声场分别采用实体有限元和三维声单元剖分,并且采用无限元模拟自由声场边界.通过理论和数值分析研究声场中薄壁圆柱结构的模态、幅频响应、相频响应等振动特性的变化规律,讨论声振动对结构动力特性的影响及机理.研究发现声场在大多数情况下降低了结构的固有频率,在低频段声振动相当于给结构增加了附加质量,但是在高频段,声振动和结构阻尼的影响比较相似.随着声场流体密度增大,结构的大多数固有频率值明显减小,结构响应幅值在低频段增大,在高频段减小.声速对声场模态有显著影响,但是对结构模态频率的影响不大.     

基于声振耦合分析的离心泵故障诊断

离心泵故障诊断一般采用接触式传感器采集的振动信号作为分析依据,但由于某些泵组的结构复杂、工况特殊,有时难以采用接触式传感器采集任意位置的振动信号。故本文采用了非接触式的传声器采集故障泵组的声音信号,并与振动信号进行耦合分析,从而利用噪声信号诊断出故障位置,为离心泵故障诊断技术提供了一个新的思路与方法。     

考虑声振耦合下结构阻尼板降噪拓扑优化设计

弹性板-声腔系统声振耦合研究不仅要计算结构-声场耦合的频率以及振型,还要计算耦合后系统对设计变量的灵敏度.本文采用伴随法得到弹性板上节点位移对阻尼层单元的灵敏度,并使用变密度优化方法对阻尼材料敷设位置予以优化.同时,引入Sigmund提出的过滤公式,抑制优化过程中出现的棋盘格现象.分析表明,敷贴约束阻尼层后控制点位置的声压明显减低.与均匀敷贴阻尼相比,阻尼材料敷设位置优化后的结构能有效地抑制声腔内控制点的声压级和减轻结构重量.     

CSP轧机扭振与垂振耦合研究

研究了CSP轧机扭振对垂振的影响,探讨了二者之间的耦合关系。结合现场采集的实测数据,应用有限元软件ANSYS对轧机机座做了模态分析和谐响应分析,得到扭振发生后辊系的频率-位移曲线,说明在一定的条件下,传动系统扭转振动能够引起垂直系统振动。对于F3轧机,当传动系统与水平二阶固有频率相接近时,整个轧机系统就会一起发生振动,测得该频率为42.75 Hz,与仿真结果相吻合。     

用于原油管道减振的吸振器阻抗研究

针对输油管道剧烈振动会引发焊缝开裂、管道连接部疲劳破坏等问题,利用阻抗耦合法和动力吸振技术对原油管道的减振进行了研究。采用金属波纹管设计的吸振器,借助抱箍安装在管道上,可实现管道x, y, z 3个方向的减振,具有防爆、阻燃和三维减振的优点。设计的动力吸振器具有较好的减振效果,比较减振前后相同测点振动加速度的均方根值可知,管道减振效果达到64.9%以上,解决了管道振动偏高的问题,同时减小了由振动引起的管道内交变应力,降低了振动引发的疲劳破坏。该减振方案不需要拆解进出口管道,只需要在外部加装吸振器就能达到较好的效果,是一种控制输油管道振动的好方法。     

连铸机液压管道的施工

一、概况连铸机液压系统主要用于扇形段铸坯的夹紧、引锭杆的夹紧、QC台的定位、脱引锭、切割移动辊道、切头推钢机、大包回转台臂的升降及加盖装置等，系统的工作压力为21MPa，最大流量为900L／min，过滤精度为10μm，采用阻燃介质，如水一乙二醇、脂肪酸脂等。管道的直径一般在18～168mm之间，每台数量约6000m，位置高差近20m。系统设有比例减压阀，油液清洁度要求高。因此在施工时，要紧紧围绕液压管道“压力高，清洁度高”这个中心，并把它贯穿到施工全过程中，每道工序都必须仔细认真，严防杂质侵入管道内。二、管道的加工、安装和焊…     

液压冲击耦合振动的特性分析

利用流固互动（FSI）模型对典型液压系统的冲击振动特性进行了仿真研究,该模型考虑了摩擦耦合和泊松耦合。采用特征线法对该模型进行变换,得到了简洁的数学模型表达式,进行了仿真计算。仿真结果与试验结果基本一致,相对误差小于0．7％,证明了数学模型和仿真算法是正确和有效的,可以指导液压系统的设计与改造。     

液压、润滑管道的酸洗除锈法

液压、润滑管道由于其特殊用途,要求必须采用酸洗除锈。该文从众多酸洗工艺中选取了一种成本代,效果好的配方进行介绍。     

某船尾轴液压无键套合联轴器的过盈安装研究

针对某船调距桨更换桨叶后承载功率增加而产生的液压无键套合联轴器的使用安全性问题,对传递扭矩和推力的联轴器箍套、锥套与尾轴的过盈安装进行了研究.首先分析了液压无键套合联轴器的组成及工作原理,接着研究了联轴器过盈安装的厚壁圆筒理论,根据厚壁圆筒某直径处的应力、变形量的表达公式,计算了传递2.8倍额定扭矩时联轴器套合锥面的过...     

润滑脂管道流动阻力的测试研究

分析了存在壁滑移时的流动阻力测试原理,对测试系统和阻力计算进行了研究。为了测试润滑脂的阻力特性,去除壁滑移流动的影响,根据Mooney方法建立了扣除壁滑移后适应任一管径的流动方程;润滑脂的粘弹性、触变性等其他因素会使流动曲线不重合,研制了管流流变仪测试系统,并制定了合理的试验方法,达到使这些因素的影响降到最低和分离壁滑移流动的试验效果。通过试验验证了所建立的适应任一管径的流动方程,求解了流动方程的阻力近似解,并通过三维优化计算降低了近似解与精确解的偏差。润滑脂流动阻力的测试研究,为集中润滑系统的管路输送提供了理论和试验依据。     

PE100管材慢速裂纹扩展行为研究

从PE100管材中直接制取环切圆棒试件(Cracked Round Bar,CRB),根据ISO 18489在不同应力比R=0. 1,0. 2和0. 3下进行疲劳裂纹扩展试验并得到裂纹扩展规律。采用外推法将试验结果外推得到R=1(即表示蠕变)时的裂纹扩展规律。对含有内部环向半椭圆表面裂纹缺陷的PE管材进行剩余寿命计算,得到了在50年服役寿命下的最大允许裂纹尺寸和相应的应力强度因子值。     

铁凝胶的力磁耦合细观力学模型的建立

以羰基铁粉颗粒为增强相,与双组分室温硫化硅橡胶混炼的方法制备了铁凝胶试样。利用X射线衍射仪(XRD)、MTS1196材料试验机研究了铁凝胶材料的微观组织和宏观力学性能。基于材料的微观结构特征和压缩性能实验数据,并考虑磁性颗粒相互作用能的影响,建立了铁凝胶材料的力磁耦合模型,从理论上分析了磁性颗粒的粒径、含量等对铁凝胶材料的磁致效应和宏观力学行为的影响。结果表明,压缩应变较小时其对材料的磁致压缩模量的影响不大。在较大的压缩应变作用下,磁致压缩模量随着不同磁场强度、磁性颗粒质量份数、粒径比的增加而增大。但磁性颗粒质量份数达到70 wt%以上时铁凝胶材料的延展性和断裂韧度明显降低。因此,制备铁凝胶时需对以上因素进行优化组合,以获得具有良好磁致效应的铁凝胶。该研究为铁凝胶材料的工艺制备和器件功能行为的优化提供了理论依据。     

液压锤开式液压系统动态特性研究

本文对液压锤开式液压系统进行了分析研究。以1000J液压锤为样机。对其液压系统的动态特性进行了数字仿真,并在1000J液压锤上进行了动态特性实验,证明了液压锤使用开式液压系统比使用闭式液压系统具有更好的动态特性。     

基于积分弱形式的无网格-有限元法耦合方法研究

无网格伽辽金法是基于移动最小二乘法的一种求解偏微分方程非常有效的方法,但是对于一些规模较大的问题,其计算费用较高,将无网格法与有限元耦合可以极大提高求解效率.文中根据D. Hegen提出的基于积分弱形式耦合方法,进一步明确处理耦合区域部分的数学、物理意义, 有效地引入一个综合控制因子反映权函数的紧支性, 并经算例验证方法的正确性及控制因子的有效性.     

弹性身管的弹炮耦合问题研究

建立精确的线膛炮身管与弹丸模型,基于Adams中的柔性体接触理论,在考虑身管弹性的基础上,建立弹带和弹丸前定心部与身管内膛的接触模型,在该软件平台上分别对弹丸与刚性体线膛炮身管、弹丸与弹性化处理的线膛炮身管的弹炮耦合过程进行动力学仿真,得到两组弹炮耦合时的炮口振动及对应的弹丸运动响应数据。将所得数据进行对比,结合以往事实,说明在研究弹炮耦合时考虑身管弹性的重要性。结果表明该动力学模型在一定程度上表征弹丸与身管之间的作用机理,可以为通过减小身管振动的方法来提高射击精度提供理论参考。     

大型液压Stewart平台动态耦合特性

耦合现象在液压Stewart平台中普遍存在,以大型液压Stewart平台为目标,采用AMESim和SimMechanics对液压部分及平台机构部分分别建模。通过软件接口建立联合仿真体系对平台动态耦合进行定量分析,数值模拟6缸动态特性在一致和有差异的情况下动态耦合的强度和规律,该仿真体系针对液压与并联机构进行分布式建模,改善了建模精度。建立大型液压Stewart平台通用联合仿真模型,为Stewart平台的耦合研究提供了有效的理论研究手段,能够针对平台进行前期耦合预测,保证设计方案的准确性与可靠性。     

液压支架立柱再制造优化研究

针对一种液压支架立柱再制造方法进行参数优化研究,应用本构方程、几何方程以及线膨胀系数与温度变化量的关系建立包覆层径向收缩力的数学模型,并应用Matlab软件分别分析了材料、包覆层厚度与装配温度对包覆层径向收缩力的影响规律,得到各参量研究范围。采用RAMP插值模型对材料参数进行插值,并建立优化模型,设计优化求解过程。以推移立柱作为优化设计实例,优化后包覆层厚度减少0. 5 mm,装配温度减少80℃,径向收缩力增加0. 019 5 N/mm~2。通过Ansys对两种典型工况进行仿真,经过优化的再制造立柱在推移输送机工况与移架工况下变形量分别减少了0. 13 mm与0. 11 mm。