销齿副齿轮弯曲动应力有限元仿真分析

以某一销齿副齿轮为研究对象,基于瞬态响应特性分析理论,运用APDL语言建立齿轮的几何模型及有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS10．0进行瞬态响应特性分析,得出特定工况下齿轮等效弯曲动应力的分布区域和变化规律。分析过程中,借助于数据表进行动载荷施加,使得仿真程度更高,结果更精确。研究结果表明：最大等效弯曲动应力与传统设计方法计算的结果略有差别。     

基于小波分形理论的工程车辆时域载荷信号降噪方法

分析了工程车辆传动系零部件的时域载荷信号的噪声特点,提出了一种基于小波和分形理论的信号降噪方法。采用小波方法对实测的时域载荷信号进行了三尺度分解,计算了分解后的各层信号的关联维数,依据关联维数的变化规律判断是否存在噪声。以轮式装载机传动法兰的实测载荷信号为例进行了降噪应用研究。结果表明,提出的小波分形联合降噪方法可以根据信号不同频率段内含有的噪声特点进行降噪处理,解决了在小波阈值降噪中如何有效选择阈值的问题。     

高柔悬臂结构损伤识别的约束柔度法

为了识别高柔悬臂结构的损伤位置和损伤程度,提出损伤识别约束柔度法。推导出等效抗弯刚度分别与柔度矩阵各元素和与任一阶模态参数的关系等式,基于任一阶模态参数,将高柔悬臂结构简化为弯曲型集中质量模型,分析基于弯曲型集中质量模型的损伤识别柔度法的病态性,引入约束条件,建立低病态性的方程组,通过解方程组识别损伤。数值算例表明,所提方法识别效果较好,明显改善了损伤识别柔度法的病态性。     

采用电磁轴承控制柔性转子临界转速分布的建模和仿真分析

提出了采用电磁轴承支承柔性转子,通过支承特性的调节,改变柔性转子的各阶临界转速的分布位置,使柔性转子顺利实现超临界运行。将电磁轴承支承特性建模融入到经典转子动力学的柔性转子有限元建模理论中去,构建了电磁轴承支承的柔性转子系统模型进行仿真。仿真结果表明:通过调节电磁轴承的等效刚度,可以明显改变柔性转子平动和锥动两个刚体临界转速,而对一阶弯曲和二阶弯曲两个弯曲临界转速影响不大。调节等效阻尼可明显减小转子过临界时的振动。     

采用电磁轴承控制柔性转子临界转速分布的建模和仿真分析

提出了采用电磁轴承支承柔性转子,通过支承特性的调节,改变柔性转子的各阶临界转速的分布位置,使柔性转子顺利实现超临界运行.将电磁轴承支承特性建模融入到经典转子动力学的柔性转子有限元建模理论中去,构建了电磁轴承支承的柔性转子系统模型进行仿真.仿真结果表明:通过调节电磁轴承的等效刚度,可以明显改变柔性转子平动和锥动两个刚体临界转速,而对一阶弯曲和二阶弯曲两个弯曲临界转速影响不大.调节等效阻尼可明显减小转子过临界时的振动.     

纸蜂窝夹芯复合板弯曲和振动的试验与模拟

对蜂窝夹层板进行了弯曲与振动试验,测得复合板固有频率与受弯曲载荷情况下的位移,同时通过有限元软件ANSYS采用等效板等效方法,仿真分析得出的预测结果与试验结果对比,吻合良好.验证了通过有限元等效模型来进行仿真模拟的准确性,进而为纤维-纸蜂窝复合板的优化设计提供参考依据.     

基于GWO-SVM的下肢假肢穿戴者骑行相位识别

针对下肢假肢穿戴者骑行相位识别的问题,提出基于灰狼算法优化的支持向量机(GWO-SVM)分类模型. 建立下肢多源信息系统,采集膝关节、踝关节的加速度信号以及膝关节角度信号. 应用奇异值分解,对采集到的信号进行降噪处理. 在对信号进行降噪处理之后,为了避免单一信号不确定的影响,从数据冗余角度,选取各信号的特征点,开展归一化处理,组成多维特征向量,作为SVM分类模型的输入. 为了能够进一步提高分类精度,加强全局优化能力,利用GWO算法对核参数进行优化. 通过与PSO-SVM分类模型、GA-SVM分类模型对比表明,基于GWO优化的SVM分类模型对骑行相位的识别率为94%,高于其他方法优化的SVM分类模型.     

结合小波变换与数学形态学的电缆局放信号识别与降噪方法

针对大部分电缆局放(PD)信号识别方法在噪声影响下的识别准确率低、波形失真等问题,提出了一种基于小波变换与数学形态学的电缆PD信号识别及降噪方法。该方法利用最大重叠离散小波变换提取PD信号的高频和低频特征,结合重构和数学形态法滤除噪声。利用自适应神经网络学习小波变换后的特征,最终完成PD信号的识别分类。基于某变电站实测PD信号波形对所提方法进行实验分析结果表明,信号降噪处理后的信噪比与均方误差分别为5.439 dB、0.251,且整体的识别准确率超过了88%,均优于其他对比方法,具有良好的应用前景。     

墓于小波变换的随钻测试数据降噪方法研究

为消除随钻测试装置采集信号中的噪声,给工程人员提供准确的现场信息,提出了基于小波变换的方法对随钻测试数据进行降噪处理.首先,根据含噪声的随钻测试数据模型建立起小波变换降噪的基本流程.其次,在对含噪信号的小波变换特性分析的基础上,运用自相关函数对其在小波变换尺度空间中进行白噪声检验,确定小波最优分解层数.在分析对比小波降噪阈值的不同选取方式后,采用广义交又确认理论来计算最优降噪阈值,从而在对信号降噪的同时还最大程度地保留了信号的有效特征成分.最后给出了基于该方法小波变换的随钻测试数据降噪的详细步稼,对实侧的钻压和扭矩数据进行了小波降噪,取得了良好的降噪效果,为钻井工程后续分析提供了可靠的数据支撑.证明了本方法的优越性.     

基于EMD-SVM镜像延拓的转子故障诊断研究

利用EMD算法把机械中转子的振动信号进行分解,通过镜像延拓法对EMD算法产生的端部效应进行抑制,得到若干个能够反映转子故障信号内在变化特征及变化规律的固有模态函数分量;对每一个固有模态函数分量建立AR模型,将模型的自回归参数和残差的方差作为故障特征向量,以此建立SVM分类器并进行故障类型识别。结果表明,基于EMD-SVM镜像延拓的方法能够准确快速地得到转子故障的特征和状态,增加了转子故障诊断系统的可靠性和实用性。     

Bearing loads of dual rotor-bearing system under stationary and transient conditions

Aimed at aeroengine vibration failure, bearing loads of dual rotor-bearing system caused by unbalance are calculated under stationary and transient conditions. The three-dimensional (3-D) finite element method (FEM) model of dual rotor-bearing system was established. Applying the rotor dynamics function of Ansys 12.0, bearing loads were calculated under various unbalance force in stationary condition, and the transient vibration characteristics and the effect of acceleration on bearing loads were discussed. On the basis of simulation results, the influence disciplines of unbalance on bearing loads and theoretic reference for reducing bearing loads during start-up were obtained.     

基于支持向量机的转子振动故障融合诊断技术

针对某些大型复杂旋转机械振动信号特征提取和故障样本获取难的问题,提出了一种基于小波包特征谱熵支持向量机（SVM）的转子振动故障融合诊断方法.通过转子实验台模拟了转子振动的4种典型故障,并采集其振动故障数据.用小波包对振动故障信号进行分解,提取故障信息含量大的频带并计算出其小波特征谱熵作为故障特征,建立故障诊断模型.通过对故障类别的区分和故障严重程度的判断,验证了该方法在解决转子振动故障信号的特征提取及小样本情况下的故障诊断问题等方面是有效的.     

Nonlinear dynamic behavior of rubbing rotor under interaction between bending and torsional vibrations

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｔｒｉｎｇｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｅｆｆｉ ｃｉｅｎｃｙｏｆｒｏｔａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｒｙｍａｋｅｓｔｈｅｒａｄｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅｂｅ ｔｗｅｅｎｒｏｔｏｒａｎｄｓｔａｔｏｒｓｍａｌｌｅｒａｎｄｓｍａｌｌｅｒｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ ,ｔｈｅｒｅｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｔｈｅｒｏｔｏｒｔｏｒｕｂ .Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｕｂｂ…     

微速差双转子系统智能化整机平衡新原理及方法研究

论述了微速差双转子系统整机平衡的新原理和方法,按此方法,微速差双转子系统的复合振动信号可以分解为两个转子各自的振动信号,每一只转子可按各自的振动信号分别进行平衡,研制一种能对微速差双转子系统实现快速、高精度平衡的仪器,并详细介绍了仪器的硬件和软件设计．通过对双转子系统平衡的实例,说明了此方法对于提高此类转子系统的平衡精度和产品质量是非常有效的．     

Finite Element Modeling and Vibration Analysis of Sprag Clutch-Flexible Rotor System

斜撑离合器-柔性转子系统有限元建模及振动特性分析

黄创^1,2,赵永强^1*,靳广虎^3*

（1. 哈尔滨工业大学 机电工程学院,哈尔滨 150001;

2. 珠海格力电器股份有限公司,广东 珠海 519070;

3. 南京航空航天大学 直升机传动技术重点实验室,南京 210016）

摘要：

为研究高速运行工况下斜撑离合器-柔性转子系统 (SC-FRS,sprag clutch-flexible rotor system) 的整体振动特性,基于推导的斜撑离合器刚度矩阵的计算方法,建立了考虑转子柔性及轴承支撑刚度的SC-FRS的有限元模型。以此模型为基础,计算了系统的固有频率和模态振型,通过与ANSYS软件计算结果的比较,验证了本文模型正确性。同时,在不平衡量作用下,分析了系统的弯扭耦合振动和中介轴承动载荷,研究发现扭转方向的共振峰与弯曲方向的共振峰有着相同的共振频率。搭建了斜撑离合器-转子系统试验台,进行了轴心轨迹和临界转速的测试,试验结果表明使用SC-FRS的有限元模型能够较准确地描述系统的振动特性。

关键词：斜撑离合器转子系统;有限元模型;不平衡量;实验验证

     

高维动力系统在转子稳定性分析中的应用

研究了高维周期性变系数动力系统在转子稳定性分析中的应用，针对转子在有限元离散后产生的周期性高维动力系统，提出了一种新的稳定性分析方法.利用Floquet Lyapunov理论，通过求解Floquet乘子矩阵对数的方法，将周期性高维动力系统转换成等效的常系数动力系统.通过求解该等效系统的Lyapunov方程，判定原系统的稳定性.该方法避开了求解Floquet乘子矩阵全部特征值或最大特征值的难点，可用于分析实际工程中多转盘高速转子的稳定性.     

基于虚拟仪器的转子监测系统网络化设计

结合虚拟仪器技术和网络技术,以多功能转子试验台为监测对象,开发了基于LabVIEW的网络化转子监测系统.系统实现了实时数据采集、信号分析处理、结果显示和数据存储、报警等功能.为大型旋转机械的在线监测系统的开发提供了理论和技术.     

汽封间隙激振对转子作用的动力学分析

基于气动弹性力学理论,建立了模拟转子汽封间隙流激振的动力学模型,分析了汽封转子系统的动力学行为．该模型用总阶数为八阶的两组流固耦合的动力学方程描述,一组是2个分别为沿X和Y方向的转子结构强迫振动方程;另一组是利用Rayleigh方程描述的2个流体动力系数自激系统的强迫振动方程,给出了部分数值算例,并对结果进行了讨论．     

一类初弯曲转子的裂纹-碰摩故障响应分析

摘要: 为了研究裂纹-碰摩耦合故障的一类初弯曲转子系统响应特性,在考虑转轴变形、非线性油膜力与碰摩力作用的基础上,结合由中性轴理论确定的裂纹开闭规律,建立该类故障转子的动力学方程,利用Poincaré截面和分岔图的变化分析初始弯曲程度与裂纹深度对系统振动响应特性的影响.结果表明：含初弯曲时系统振动响应在临界转速附近的混沌区域比无初弯曲时大,随着裂纹深度的增加,混沌区域逐渐缩小;初始弯曲的运动特性在浅裂纹情况下起主导作用,当裂纹深度较大时,系统振动响应随着初始弯曲程度的增大交替出现由周期演变为混沌状态的过程,混沌响应特性也可发生较大变化.     

高速微小孔钻头动态应力特性

针对微小钻头工作时容易折断的问题,依据转子动力学理论,利用Timoshenko梁-轴单元,建立了微孔钻床主轴系统的动力学模型。该模型考虑了钻头在切削时主轴-钻夹头-微钻头系统的偏心、钻削轴向力、系统转动惯性力、陀螺力矩和轴承等因素对微弯曲变形的影响。利用该模型确定了钻头的危险截面,分析了钻头夹持长度、轴承刚度、轴承阻尼、主轴转速、系统偏心、钻削轴向力以及钻削扭矩等因素对危险截面应力的影响。最后提出了避免微小钻头折断的措施,可用于指导微小孔钻床的设计和生产实践。