沥青路面高密实振捣压实传递特性研究EI北大核心CSCD

为了提高沥青路面的摊铺密实度,需要研究摊铺机振捣机构对混合料的压实传递特性。针对振捣装置与材料组成的动力学压实系统,考虑摊铺下承层材料特性建立了振捣机构-沥青混合料相互作用动力学模型,提出压实传递力和压实传递率的理论计算方法。将振捣压实过程中的压实传递力作为振捣机构压实能力参数、压实传递率作为振捣压实效率参数,研究振捣频率、沥青混合料特性和下承层刚度对振捣压实传递特性的影响规律,得到了沥青路面高密实摊铺的振捣工作参数范围。基于振捣压实传递特性参数,探讨振捣压实传递力和压实传递系数与密实度之间关系,并进行仿真分析和试验研究。研究结果表明:振捣频率为最大振捣频率的10%(4 Hz左右),密实度出现第一个峰值点87%,之后密实度逐渐减小,在振捣频率百分比为45%(15 Hz左右)时,到达密实度低谷段84%后又逐渐增大,振捣频率百分比为65%(22 Hz左右)达到密实度第二个峰值点88%,密实度和振捣压实传递力理论计算结果之间存在对应关系。在小于振捣频率22 Hz的范围内,振捣压实传递力可以作为摊铺密实度变化的特征参数。研究结果可为摊铺机实现对铺层混合料的高效压实提供依据。     

摊铺机振捣机构多重相位对动力学特性影响

路面摊铺的初步压实主要依靠摊铺机的振捣机构来完成,机构内的相位关系对整个振捣器的动力学特性有重大影响。针对某款摊铺机,基于刚体的假设建立了振捣机构横截面上两个自由度的动力学模型,并根据研究机型的参数仿真计算了不同主副振捣相位差、基础段相位差、加长段相位差与振捣机构总成惯性力的规律,分析了这三种相位差对振捣机构产生整体能量的影响,优化了相位参数的选择;并提出薄膜压力传感器测量熨平板对地压力的方法,进一步通过熨平板对地压力横向分布特性,实验验证相位优化的可行性。结果表明,主副振捣相位差为90°、加长段相位差为180°时,振捣机构输入熨平板箱体的总能量最小,熨平板对地压力横向分布具有更好地均匀性。研究相位差与动力学特性关系,在设计振捣机构方面具有参考价值。     

接地棒辅助钻机振动特性分析EI北大核心CSCD

为分析接地棒辅助钻机工作过程中的振动并对其改进。建立接地棒辅助钻机的仿真模型,进行参数设置,对接地棒辅助钻机进行整机模态分析,得到整机的固有频率及振型,使用有限元分析法对接地棒辅助钻机进行瞬态动力学分析,得到不同电机转速、不同载荷下机器的振动加速度与频谱。通过整机动态信号测试,得出各个测点的振动加速度与频谱。仿真结果与试验结果对比,吻合度较高。仿真与试验结果表明电机转速对接地棒辅助钻机振动特性影响较大,载荷对其影响较小。对接地棒辅助钻机进行减振优化,对比优化前后的接地棒辅助钻机的振动加速度幅值与应力应变,结果表明,该优化方案对机器的减振是有效的,提高了接地棒辅助钻机工作的稳定性与使用寿命。     

间隙铰链对平面机构碰撞动力学特性影响分析EI北大核心CSCD

为了研究间隙铰链对机构动态性能的影响,建立了一种含轴向尺寸的线接触碰撞铰模型,在此基础上提出一种改进的非线性法向碰撞力模型和修正的切向库伦摩擦力模型,以平面含间隙铰链曲柄滑块机构为研究对象,通过不同间隙值下的滑块加速度、间隙铰链处接触力、加速度频谱以及速度-加速度相图分析,研究了间隙值对机构碰撞动力学特性的影响规律。研究结果表明:间隙会导致机构动态性能出现明显的振荡现象,且随着间隙值的增大,振荡加剧、振荡幅值上升,但振荡频率降低;同时,在间隙铰链的影响下,机构动态特性呈现出非线性现象,且间隙越大,非线性现象越明显。     

同步器同步过程对变速器动力学特性的影响分析EI北大核心CSCD

为了改善某载货汽车变速器换挡同步阶段的换挡质量及该变速器的动力学特性,综合考虑了加载状态变速器中各零部件引起的系统叠加变形。基于多体动力学理论,建立了该变速器动力学分析模型;在此基础上量化计算了影响变速器动力学特性的相关参数,并提出了改善变速器动力学特性的措施及方法。研究结果表明,变速器的换挡质量及动力学特性得到明显改善,为改善变速器动力学特性提供了借鉴。     

振捣器几个参数对摊铺机压实机构的非线性动力学特性影响分析

通过对本文作者提出的卫个３自由度的摊铺机压实机构的一种非线性动力学模型的分析研究,从理论上探讨了压实机构中的一个产夺捣器的几个参数对压实机构动力学特性的影响,弥补了迄今尚未研究振捣器运动规律的不足,以及因忽略振捣器对压实机构有关部件动力学特性岙 得不完整的结果的缺憾。     

考虑连接部刚度的调焦机构组件动力学特性分析EI北大核心CSCD

为了研究连接部刚度对调焦机构组件动力学特性的影响,采用弹性力学中的赫兹接触理论计算直线滚动导轨和滚珠丝杠螺母副刚度,分析预紧力与连接部刚度之间的关系,把刚度值嵌入到Ansys Workbench软件的Bushing连接刚度矩阵中,建立了考虑连接部刚度的调焦机构组件的动力学模型。针对不同的连接部刚度值进行了动力学仿真,通过仿真结果给出了满足组件最大振动位移响应的刚度值条件,为合理设计和调整调焦机构,提高调焦机构的动力学性能提供了理论依据,具有很好的工程应用参考价值。     

叶片挤出机熔体压力响应及挤出特性EI北大核心CSCD

利用自行研制的叶片挤出机实验研究了工艺参数对熔体压力及挤出产量的影响,分析了叶片挤出机的挤出特性、成型加工过程中熔体压力的动态特性及响应。结果表明,在叶片挤出机中熔体压力随时间周期性脉动变化,实现了脉动压力诱导的挤出成型过程;熔体压力的脉动频率为转子轴角频率的4倍;脉动幅值随转子轴转速的增加而增加,沿挤出方向逐渐减小,口模压力对脉动幅值的影响较小。与常规单螺杆挤出机相比,叶片挤出机具有正位移输送特性,口模压力、物料特性等对产量的影响小,设备挤出特性"硬"。     

机枪冲击作用下的人体动力学响应研究EI北大核心CSCD

机枪冲击作用下的人体响应是机枪人机工效的重要组成部分,需进行研究;利用人体运动学软件和ADAMS建立多刚体人体的机枪人枪系统模型;为得到验证所需数据,进行了射击时枪口点响应试验;通过对自动机和枪口点响应的校核,验证了模型的可信性;通过对人枪接触位置和人体关节响应的分析,得到了一些列的结论,这些结论可以为机枪结构设计和改进提供指导,也可为人枪相互作用分析提供参考。所使用的建模方法和思路,则为其他武器进行人机相互作用分析提供了新途径。     

厚度分布形式对变厚度薄板振动特性影响规律研究EI北大核心CSCD

以变厚度薄板理论模型及振动特性求解方法为研究基础,对不同类型变厚度薄板的振动特性进行仿真分析,总结其随厚度改变的变化规律,并在此发现上,提出一种新型变厚度薄板。通过对线性和非线性变厚度薄板的建模仿真,验证了变厚度薄板建模过程和仿真结果的准确性;基于同种建模方法,赋予薄板不同的厚度变化规律,包括单向线性、单向非线性、双向线性和双向非线性变厚度薄板4种,研究其在经典边界条件下与对应的等质量、等厚度薄板之间的振动特性差异及自身随厚度变化参数改变的变化规律;最后,提出一种新型变厚度薄板,发现并验证其较前面4种变厚度薄板在经典边界条件下更能有效提升薄板低阶固有频率,并将研究范围扩充至任意弹性边界条件。     

行星齿轮机电耦合动力学及其电参数影响机理研究EI北大核心CSCD

针对机电系统动力学响应与电参数变化的相互作用机制问题,将时变啮合刚度及太阳轮处时变轴承刚度表示为转角的函数,建立了适用于不同转速工况的电机-齿轮机电耦合模型。使用dq轴坐标变换法推导了机械系统动态特性与电机定子电流的作用关系。基于精细的机电耦合模型,计算得出了振动响应及电机定子电流响应的频率特性,揭示了啮合频率与轴承频率在定子电流中的映射规律。研究结果表明:定子电流频率会受到机械部分频率调制作用从而产生相应边频,该边频成分可用于判断机械系统运行情况;啮合频率及其倍频直接与电流频率发生调制体现在电流频谱中,轴承频率先与啮合频率卷积再与电流频率发生调制才体现在电流频谱上;在不同转速下工况下,齿轮以及轴承特征频率偏移也能体现在电流频域上。     

基于相位翻转的超声波风速风向测量EI北大核心CSCD

针对超声波测风中由于噪声影响收发时刻点不易确定导致测量精度不高的问题,提出了一种基于超声波相位翻转的风速风向测量方法。所提方法采用依据相对时差法的对射式阵列测风结构,通过改变超声波发射信号的相位,即在某一时刻使得超声波信号发生相位翻转标记为超声波发射信号时刻点,随后采用锁定放大器对接收的超声波信号进行处理,利用相敏检波器对相位的敏感特性以及对噪声较强的抑制能力,可准确地获得超声波接收信号相位翻转之处,并将其标记为接收信号时刻点。最后通过测量两个时刻点之间的超声波传播时间计算得到风速分量,进而可得实际的风速风向值。通过模拟仿真试验和实测数据验证了所提方法的可行性和有效性,试验结果表明所提方法在高斯噪声或与非高斯冲击噪声混合背景下均具有良好的测量性能,与阵列式测风法及相关法相比具有更高的测量精度。     

Alford力和中介轴承对双转子系统动力学特性的影响EI北大核心CSCD

以航空发动机典型双转子-中介轴承系统为研究对象,综合考虑发动机工作时气流激励力的影响和双转子中介轴承特性,研究了包含气流激励Alford力和中介轴承非线性力的双转子系统的动力学特性。采用Euler-Bernoulli梁理论建立了系统的动力学模型,在模型中引入非线性中介轴承力与Alford力,利用有限单元法和Newmark-β法求解了系统的动力学响应。计算结果显示,Alford力以组合频率和连续频率的形式影响系统运动,而且极易激起中介轴承力的非线性特性。Alford力会使系统的临界转速变大。随着转速的增加,中介轴承力对转子系统的影响逐渐减小,而Alford力的影响则逐渐增加。此外,中介轴承游隙的变化与Alford力的特性深度耦合,不同的游隙下轴承力与Alford力共同引起系统的周期、拟周期和混沌等不同的运动状态。     

考虑支点变形和摩擦的可倾瓦轴承动力学特性研究EI北大核心CSCD

针对球形支点可倾瓦轴承(tilting-pad journal bearing,TPJB)瓦块与支点滑动接触问题,采用紊流雷诺方程、赫兹接触理论和库伦摩擦定律建立了考虑支点弹性力和摩擦力矩的可倾瓦轴承系统非线性动力学模型和分析方法,研究了支点变形和摩擦对水润滑可倾瓦轴承轴心轨迹、瓦块振动响应和最小液膜厚度等动力学特性的影响,揭示了支点半径比和支点摩擦因数对轴承性能的影响规律。结果表明:支点变形可使系统振幅和最小膜厚皆增大;支点摩擦可使系统振幅减小,对最小膜厚影响较小且与动载大小有关;增大支点半径比和支点摩擦因数有利于降低系统振幅;当支点半径比为0.96~0.97、支点摩擦因数为0~0.15时,轴承有较高的承载能力。研究结果对球形支点可倾瓦轴承精确建模和优化设计有参考价值。     

采用减震榫桥梁非线性动力学分析计算方法EI北大核心CSCD

针对采用新型减震榫的桥梁及支座动力学分析问题,建立了基于悬臂梁横向弯曲运动理论的非线性动力学模型,提出了一种基于广义?法的时间积分算法,能够充分利用准静态实验测得的支座力学性能曲线,通过数值计算得到支座在典型激励下的动力学响应。数值算例表明:新方法具有很高的计算精度,能够准确有效地求解减隔震支座非线性动力学问题。该文的工作可为进一步评估该支座的工作性能以及改进结构设计提供参考。     

铝粉动态压缩动力学特性研究EI北大核心CSCD

为得到韧性粉末在动态压缩下的力学行为,采用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)对微米级铝粉进行了不同加载条件下的动态压缩实验。利用高速摄像机和红外测温系统(infrared temperature measurement system,ITMS)分别记录散斑场的发展和动态加载过程中铝粉试样的表面温度。从10^(-4) s^(-1)~3600 s^(-1)应变率范围内,铝粉应变率效应明显。数字图像相关法(digital image correlation,DIC)结果表明,试样整体变形不均匀,压缩前期试样压实由颗粒平动主导,后期转变为颗粒旋转和滑移主导。ITMS结果表明,与固体材料温升特性不同,加载后铝粉试样的辐射温度仍然上升。在铝粉试样中,由于有大量孔隙,颗粒在应力波驱动下加速运动,冲击能转化为颗粒动能,试样进一步压缩后,孔隙减少,颗粒运动受到限制,动能转化为颗粒内能,试样温度升高。     

熟化甘薯片微波真空干燥特性及其动力学北大核心CSCD

研究熟化甘薯片微波真空干燥过程中微波功率密度(0.6,0.75,1,1.5,3 W/g)和相对压力(0,-20,-40,-60,-80 kPa)对其干燥特性的影响,通过建立动力学模型来预测熟化甘薯片微波真空干燥过程中的水分变化。研究结果表明:在不同微波功率密度下,将初始干基含水率为1.61的熟化甘薯片进行干燥,所需时间为22~95 min,明显少于同等试验条件下的热风干燥;且熟化甘薯片的微波真空干燥过程包含有升速、恒速和降速三个阶段;随着相对压力的降低,干燥速率逐渐增大,但相对压力低于-60 kPa后,再次降低压力对于干燥速率影响不显著。熟化甘薯片的微波真空干燥动力学模型满足Page模型。本研究可为实现熟化甘薯片的高效干燥及品质保证提供新思路,为相关设备的开发提供理论依据。     

考虑水浸温度影响的复合材料吸湿动力学模型EI北大核心CSCD

研究了在恒温水浸吸湿实验中,水浸温度对复合材料吸湿参数的影响。通过对国产碳纤维/双马复合材料在60,70,80℃恒温水浸中进行的吸湿实验,得到了不同水浸温度下的吸湿曲线。由吸湿曲线分别求出了各水浸温度下的扩散系数和平衡吸湿率以及它们与水浸温度的关系。结合Arrhenius关系和Fick定律,得到了反映此复合材料在任意水浸温度下吸湿行为的吸湿模型。该吸湿模型能较为准确地预测此复合材料在95℃恒温水浸中任意时刻的吸湿量及预估达到特定吸湿量所需要的时间。     

船用起重机伸缩套管防摆装置动力学分析与试验EI北大核心CSCD

为了解决船舶耦合激励下船用起重机柔性减摆控制效果差的问题,优化设计了一款新型伸缩套管式刚性减摆装置,并研究吊重的低频振动特性,建立了船舶-起重机-伸缩套管防摆装置的三维动力学模型,并通过试验验证了该模型的准确性。通过动力学仿真分析得出套管伸缩量、阻尼器参数及船舶激励对吊重摆动的影响规律,仿真结果表明该三维动力学模型能真实模拟防摆装置的减摆特性,吊重摆动的面内角和面外角分别减小了70%和90%,研究结果对进一步探究机械式防摆装置的防摆机理和结构设计具有重要意义。     

绳控多模块固面天线展开动力学分析与优化EI北大核心CSCD

针对一种扭簧驱动的双绳控固面天线,建立了基于欧拉-拉格朗日方程的天线展开动力学模型,研究了绳索张力对天线展开运动参数的影响。对绳控天线反射面系统的完整展开过程进行动力学仿真,得到仿真中的展开情况与数值计算结果相符,验证了理论模型的正确性。为了使天线反射面充分展开,采用序列二次规划算法(sequential quadratic programming,SQP)分别在无绳和有绳控制系统中,对驱动扭簧进行优化设计,通过优化使得展开更为合理并减少了反射面的展开包络空间。研究表明,通过引入绳索系统能够提高天线展开过程的稳定性,有效降低了各铰链关节处的负载峰值。研究结果可为绳控固面天线的展开过程设计提供理论指导,并具有实际工程意义。