汽车主减速器非线性振动特性仿真

研究了汽车主减速器主传动齿轮的振动特性,考虑汽车主减速器传动中的齿侧间隙、时变啮合刚度、啮合冲击等非线性因素,建立变参数、弯扭耦合的8自由度非线性动力学模型,分析了主减速器周期、拟周期、混沌等3种典型振动形态,并对不同参数对系统非线性动态响应特性的影响及系统参数与关联维数、最大Lyapunov指数等非线性特征量之间的关系进行了仿真研究.结果表明,激励频率、刚度比、阻尼比等参数的变化对主减速器振动形态的影响形式有一定的规律性,非线性特征量对于主减速器振动特性具有足够的敏感度,能够表征主减速器的不同振动形态,并通过对实测3类主减速器振动信号的分析进一步验证了该结论.     

空间柔性操作臂的动力学/控制耦合特性研究

采用哈密顿模型,对关节处含谐波减速器的空间柔性操作臂的动力学特性进行了研究. 在考虑谐波减速器柔性效应的前提下,分析臂杆运动过程中的动态约束类型,得到了包含系统控制参量和谐波减速器刚度系数的模态频率和振型方程. 综合关节和臂杆的柔性,建立了耦合系统控制律的动力学方程. 通过仿真计算不同控制参数下系统的动力学响应,验证所建系统动力学模型的有效性.     

2K-H行星减速器的动态特性

本文用Fourier级数方法求解2K-H行星减速系统的运动微分方程,获得了系统的频域解和时城解,分析了减速器在工作中的自激振动特性,并计算了载荷在各行星轮上分配的动态均匀性,及齿轮偏心误差对齿轮载荷均匀性的影响,得出了减速器运动中有意义的规律性,以指导减速器的设计。     

旋转向量减速器纯扭转模型固有频率和灵敏度分析

为得到影响旋转向量减速器的固有特性和动态性能的关键因素,建立了减速器的纯扭转动力学模型,求解了系统在无阻尼条件下的固有频率和模态振型,并对半正定系统进行了坐标变换和无量纲化,得到了转换后系统的固有频率和各部件的动态响应曲线,以及在输入转速为10r/min、输出负载为30N·m工况下的系统传动误差曲线和对应频谱图。研究了固有频率相对于多种系统参数的灵敏度,得到转动惯量参数比刚度参数对系统固有频率影响更显著的结论。最后,搭建了减速器动力性能综合检测实验平台,实测了系统传动误差和对应频谱图,理论和试验的结合为旋转向量减速器研究和发展提供了一定的理论基础。     

RV减速器5自由度纯扭转模型非线性特性分析

为了研究旋转向量（RV）减速器中非线性因素对系统动态特性的影响,以集中质量块代替各部件,以弹簧连接表述各部件间的关系,采用达朗贝尔原理和微位移思想,建立简化的5自由度纯扭转RV减速器动力学模型.对模型动力学方程进行坐标变换和无量纲化处理,并采用结合时间离散法的龙格-库塔法求解此非线性时变方程,得到系统在启动和稳定过程中各部件的动态响应曲线以及整体传动误差和对应频谱图.研究传动过程中多种非线性因素对系统动态特性的影响,并搭建RV减速器动力性能综合检测实验平台,得到在输入轴转速为10 r/min,行星架负载为30 N·m情况下的系统传动误差和对应频谱图.实验结果与理论结果较为一致,说明纯扭转模型建立和求解正确,为RV减速器动力学发展提供一定理论基础.     

带式输送机可控起动系统动态特性的理论研究

为了降低带式输送机的起动负荷,将电液比例控制技术施加于行星轮系,设计了一套新型的可控起动系统;针对该系统建立了数学分析模型,施加单位阶跃信号,研究其动态特性,分析了系统参数对动态特性的影响;对一设定加速度,计算了系统输出加速度的特性,研究结果表明,这种新型可控起动系统可控制起动加速度,且胶带的动态应力比液力耦合器－减速器的起动系统要低     

长螺旋打桩机三环减速器内齿环板动态特性分析

为研究长螺旋打桩机三环减速器内齿环板的动态特性,利用Ansys workbench软件建立了该减速器的三相内齿环板的有限元模型,对模型进行了模态分析,得到了固有频率和振型,分析了弯曲、扭转及耦合振动特性。结果表明:内齿环板表现出很强的模态密集行为,前1～10阶主要以弯曲振动为主,第11～20阶大多表现出明显的耦合振动特性,主要振幅变形量集中在第2相内齿环板,最大变形量4.608 6 mm,频率为1 830.8 Hz,为长螺旋打桩机专用的三环减速器的结构改进及动态结构优化设计提供一些依据。     

基于ADAMS的驱动桥齿轮啮合动力学仿真研究

运用CATIA软件建立驱动桥主减速器和差速器齿轮传动系统的三维实体模型,基于ADAMS软件建立了主减速器和差速器齿轮传动的虚拟样机模型．将Hertz接触理论嵌入仿真模型,在齿轮之间施加接触力,实现了齿轮啮合的动态实时仿真．通过在主减速器主动齿轮施加转速驱动,差速器半轴齿轮施加不同的负载转矩,模拟了汽车在转弯工况下驱动桥主减速器和差速器的齿轮传动,得到了主减速器齿轮、差速器齿轮的转速以及啮合力曲线,为深入研究齿轮传动系统动态特性提供了理论参考依据．     

摆线钢球行星传动机构设计与仿真分析

根据摆线钢球行星传动的结构组成和传动原理,进行了二级摆线钢球减速器的结构设计,选定了减速器的基本结构设计参数,结构类型为Ⅰ型和Ⅲ型的并联组合.运用Pro/E对其主要零件进行了参数化建模,并完成了摆线钢球减速器各个零件的装配;运用Pro/E和ADAMS进行了三维模型的联合仿真分析,实现了减速器的动态仿真,得到了偏心盘和输出盘的角速度曲线.其分析结果与理论计算结果一致,以此来验证三维模型设计的正确性,以及二级摆线行星运动的准确性,这为该减速器样机的研制提供了依据.     

节能减速器的研制(Ⅲ)—节能减速器的动力学分析及计算

本文对节能减速器的转轴系统进行了分析,运用分支传动系统的直串系统简化的理论,得到了节能减速器的主转轴系统的动力学模型;运用传递矩阵的理论和方法,在微机UN68上获得了主轴系统的固有频率和状态向量,并绘出了主轴系统的主振型;借助CAD系统对其主轴进行了计算机动态模拟.     

一类非线性系统动力特性数值研究

线性化分析方法在研究非线性动力系统时精度不高，而且可能会遗漏系统某些重要特性，因此有必要改进该方法。文章采用线性化分析和数值分析相结合的方法研究了具有阻尼的单摆系统的动力特性，其中，线性化分析方法揭示了系统平衡点附近系统的运动特性，从而可以判断系统平衡点的性质；数值分析方法研究了相平面内非线性系统相轨线的特点。研究表明该方法对研究此类非线性系统动力特性具有精度高、计算方便的优点。     

受轴向工作载荷紧螺栓联接的刚度特性

建立实际工程结构的功力学模型时,需确定其弹性元件的刚度特性。本文对受轴向工作载荷的紧螺栓联接的刚度特性进行了理论分析,给出了紧螺栓联接在轴向载荷作用下的过载条件。所得结论对于建立含紧镙栓联接的实际工程结构受轴向工作载荷时的动力学模型,具有普遍的指导意义。     

Dynamics Response and Non-linear Characteristics Analysis of Complex Planar 2-DOF Mechanism with Revolute Clearances

二自由度含回转间隙九杆机构的动力学响应及非线性特性分析

陈修龙 潘鹏

（山东科技大学 机械电子工程学院,山东 青岛,266590）

创新点说明：

现有研究主要集中在单间隙的单自由度机构上,而考虑多间隙多自由度的机构研究较少,本文以含双间隙具有两个自由度的新型九杆机构为对象,该机构中的三角板处于摆杆位置,其承载能力较大,可作为多连杆压力机的主体机构,对此机构进行了系统的动态响应研究,分析了机构在不同间隙位置、间隙值和间隙数下的动态响应;当前针对机构混沌现象的研究较少,本文也着重研究了转动副间隙处的混沌现象,分析了其非线性特性,并利用相图和庞加莱映射图对其混沌现象进行了识别,给出了不同间隙值和驱动速度下的分岔图。

研究目的：

由于制造、装配误差和磨损等原因,机构中必然存在间隙,降低了机构的使用寿命和工作精度,对平面机构的动态响应有很大影响。通过本文研究可较准确地预测含间隙九杆机构的动力学特性,为机构的间隙设计、混沌控制和可靠性设计奠定基础。

研究方法：

首先,采用L-N模型建立了机构的法向接触力模型,利用改进的库仑摩擦模型建立了机构的切向摩擦模型,利用拉格朗日方程建立了多间隙平面机构的动力学方程。然后,利用MATLAB软件分析了含多间隙九杆机构在不同间隙数、不同间隙值和不同位置下的动力学特性。最后,利用庞加莱映射和分岔图研究了机构在不同间隙值和不同驱动速度下的非线性动力学特性。

研究结果：

随着间隙值的增大,含多间隙九杆机构的动态响应峰值和振动频率增大,间隙处的轴心轨迹变得更加混乱,机构的输出精度降低。随着间隙数的增加,机构的动态响应峰值和振动频率增大,输出精度降低。随着间隙值的增大,机构的运动由周期状态变为混沌状态。随着驱动速度的增大,机构的混沌现象更加明显。

结论：

1）采用L-N模型建立机构的法向接触力模型,利用改进的库仑摩擦模型建立机构的切向摩擦模型。通过拉格朗日乘子法,建立了改进的动力学模型。

2）分析不同间隙位置、间隙值和间隙数对机构动态响应的影响。不同位置间隙对机构动态响应的影响不同。随着间隙值的增大,机构的动态响应峰值和振动频率增大,间隙处的轴轨迹变得更加混乱,机构的输出精度降低。随着间隙数的增加,机构的动态响应峰值和振动频率增大,输出精度降低。其为机构间隙的选择和设计提供了可靠的依据。

3） 研究不同间隙和驱动速度对间隙接头处非线性特性的影响。利用相图和庞加莱映射图分析机构中的混沌现象,得到不同间隙值和不同驱动速度下的分岔图。结果表明,随着间隙值的增大,机构的运动由周期状态变为混沌状态。合理的间隙值有利于机构的稳定。随着驱动速度的提高,机构的混沌现象更加明显。因此,适当降低驱动速度也有利于提高机构的稳定性。

关键词：平面连杆机构;转动间隙;动态响应;非线性特性;混沌现象

     

船用喷气式推进模型动力特性

为了研究船用喷气式推进模型的动力特性,结合动力学、热力学、高电压技术的相关理论,对喷气式推进模型的速度特性、推力特性以及反应室的压力、温度和放电特性进行了理论分析．结果表明,理论分析与实际结果相差小于5％．说明了该分析方法的可靠性,为模型各项参数的确定提供了依据．     

纤维预浸织物管充气展开分析

针对纤维预浸织物管在充气展开过程中的力学特性,本文提出了一种各向同性剪切模型,用于描述在充气压力作用下预浸织物的剪切行为变化,并利用该模型结合有限元法模拟了折叠管的充气展开过程,结果表明,剪切特性对纤维预浸织物管的充气展开过程有明显的影响.     

Modification of natural graphite using pitch through dynamical melt-carbonization

The graphite was modified using pitch through dynamical melt-carbonization, and the effects of modification temperature and the amount of pitch on the characteristics of graphite were investigated. The structure and characteristics of the graphite were determined by X-ray diffractometry(XRD), scanning electron microscopy(SEM), particle size analysis and electrochemical measurements. The results show that the modified graphite has a disordered carbon/graphite composite structure, larger average particle diameter, greater tap density, and better electrochemical characteristics than the untreated graphite. The sample coated with 10% pitch dynamical melt-carbonized at 400 ℃ for 3 h and heat-treated at 850 ℃ for 2 h has better electrochemical performances with a reversible capacity of 360.5 mA·h/g, a irreversible capacity of 41.0 mA·h/g, and an initial coulombic efficiency of 89.8% compared with natural graphite and disordered carbon. The cycling stability of the Li/C cell with modified graphite as anodes is improved, and its capacity retention ratio at the 30th cycle is up to 94.37%.     

新三维分段线性混沌系统

提出了一个新三维分段线性混沌系统,研究了新系统的对称性和不变性、耗散性和吸引子的存在性、平衡点及稳定性等基本动力学特性。利用相轨图、庞加莱映射、李雅普诺夫指数谱和分岔图等数值仿真手段,验证了该系统能运行在混沌和周期轨道,具有丰富的动力学行为,并能通过一个常数控制器控制到不同形状混沌吸引子的混沌轨道或周期轨道或一个有界点。     

基于 Lanczos模态分析法的振动筛固有频率分析

文章利用 Lanczos迭代法求解复杂机械结构振动模态形式, 并运用 Lanczos迭代法建立了振动筛的有限元动力学模型,进而研究了固有特性,并求解了振动筛的振动模态,为振动筛结构动态特性求解方法提供了理论依据。获得了振型型图,可以发现筛体的前阶模态基本都为局部振动,容易发生弯曲破坏,所以在实际生产中要注意提高部件的抗弯强度,并确定了在正对称的第10阶中结构出现了共振现象,为确保在实际结构设计中要避免出现共振的危险段频率提供了可靠的技术参数。     

构造变基本域的P1平面对称动力系统

目的 分析标准的平面结晶体群映射的特点,构造变周期窗口的可视化平面动力系统.方法 将P1对称平面动力系统迭代公式中三角函数的线性角度变量x与y用非线性量x3 c1与y3 c2替换.运用蒙特卡罗搜索法选定参数向量,并通过李雅普诺夫指数确定动力系统的动力学特性.结果 构造出了随参数变化而改变基本域尺度的P1平面对称动力系统.关于选定参数下的动力系统,动力平面上各周期窗口尺度是变化的,平面上的点向基本域投影为非线性的.结论 提出了一个构造正方形格子平面排列的P1对称动力系统的方法 ,可以用于大量构造正方形平面排列的混沌吸引子和充满Julia集图案.     

热工过程控制系统的计算机仿真分析

应用计算机数字仿真软件对热工过程控制系统进行了仿真计算。通过对系统各个环节的动态特性进行仿真分析，实现了对系统参数的优化整定，从而达到提高系统的运行稳定性及动态品质的目的。