线性法向振动接触界面的能量耗散特性

界面的非线性法向振动接触系统的能量耗散特性对描述界面动力学机理具有重要的理论意义和工程意义。基于赫兹接触理论,建立阻尼接头界面非线性法向振动接触的动力学模型,提出了有阻尼自由振动和简谐受迫振动的动力学响应和振动接触能量耗散的计算方法;建立了非线性法向振动接触系统的动力学方程,计算了有阻尼自由振动的能量耗散率和累计能量耗散率以及简谐受迫振动的输入能量和阻尼损耗能量;研究了非线性法向振动接触界面的能量耗散特性和能量传递关系,为描述振动接触界面的动力学提供了理论依据。     

螺栓连接不确定性对机匣动力学特征影响研究

螺栓连接作为航空发动机中机匣装配结构的主要连接方式,其不确定参数的存在会对机匣装配结构的动力学特性产生影响。基于薄层单元理论对机匣结构进行简化建模,以拧紧力矩为不确定性参数为例,通过简化模型仿真计算在其影响下的机匣动力学特性,并与原始模型进行对比。结果验证了简化模型计算的准确性与高效性,为工程实践中计算分析螺栓连接不确定性对机匣动力学特性的影响以及结构动力学优化设计提供了计算方法和参考。     

栓接结合部在动载荷下的能量耗散特性

研究栓接结合部在动载荷下的能量耗散特性,对描述机械系统复杂力学行为具有重要的理论和实际意义。利用Bouc-Wen模型模拟栓接结合部的迟滞非线性特性,提出在动载荷下系统能量耗散计算方法和参数辨识方法。为验证所提方法的正确性,利用Mindlin模型所仿真出的非线性迟滞曲线作为栓接结合部所获得的试验数据,对Bouc-Wen模型进行参数辨识,并采用力控制方式分析Bouc-Wen模型中各个参数对系统能量耗散特性的影响规律。结果表明:随着量纲一切向力的增加量纲一能量耗散随之非线性递增;参数A、δ、γ和n对能量耗散的影响与其灵敏度相关,灵敏度越大则能量耗散的递增速率也越大;能量耗散随着参数A、γ和n的增加而增加,但参数δ则反之;栓接结合部能量耗散不仅与Bouc-Wen模型中的参数相关,而且与系统激励频率和振幅非线性相关;量纲一切向力与量纲一能量耗散之间关系可表示为η=aΓb的函数形式。     

振动能量回收减速带建模与动力学特性研究

为了开发应用振动能量回收减速带,分析振动能量回收减速带参数与汽车悬架参数的耦合特性机理。首先分析了液压式振动能量回收减速带的工作原理;其次,研究了减速带的动态模型激励函数,并建立二自由度车辆—换能器模型,并从换能器的作用机理入手,通过复模态理论分析车辆—换能器的振动模型动力学特性;最后,依据振动能量回收减速带与汽车悬架系统的耦合动力学模型,对采用不同参数的振动能量回收减速带对汽车运动特性的影响进行了分析;并从回收能量潜能大小的角度分析了汽车悬架参数对振动能量回收减速带运动特性的影响。为振动能量回收减速带的设计提供了理论参考。     

一种提高螺栓连接强度的有效方法

介绍提高螺栓连接强度的一般方法，提出一种通过增加钢套的简单方法以增大螺栓的柔度，从而提高螺栓连接强度；并从降低螺栓应力幅方面说明该方法能提高螺栓连接强度，运用能量的方法分析其提高螺栓连接抗冲击的原理。     

螺栓法兰连接结构有限元建模及动力学分析

利用ANSYS有限元分析软件建立了螺栓法兰连接结构的实体非线性有限元模型,该模型模拟了法兰间接触、螺母与法兰间接触以及螺栓头与法兰间的接触,同时考虑了预紧单元模拟螺栓预紧力对结构的影响。通过对有限元模型在不同边界条件下、不同基础激励下进行瞬态动力学分析得出稳态响应信号,进而对信号进行差值处理得出不同边界条件下螺栓松紧对能量耗散的影响,并通过实验加以验证,确定了有限元模型的可靠性以及螺栓不同预紧情况下稳态响应信号的规律。结果表明:随螺栓预紧力矩的增大,能量耗散减小,系统非线性减弱;随激励频率及激励强度的增大,非线性特征变得显著,能量耗散增大。     

螺栓连接微观摩擦到宏观动力学研究综述

螺栓连接作为一种典型的机械装配结合方式,在航空航天、武器装备、能源化工和交通运输等关键机械装备设计和运行中扮演着至关重要的角色,但螺栓连接也引入了刚度和阻尼非线性因素,给装备的动力学性能预测和服役可靠性带来了新的挑战,这些促使螺栓连接研究涉及界面微观摩擦到宏观结构动力学多个学科.总结分析了螺栓连接界面微观摩擦到宏观动力...     

螺栓连接梁非线性振动的定频试验研究

为改进螺栓连接结构的定频试验方法,对国际上标准的Brake-Reu?螺栓连接梁结构的非线性振动特性进行试验研究,精确测量结构在每个频率下激励与响应之间的非线性关系,重构恒力条件下的非线性幅频及相频特性曲线,分析不同激励水平及不同拧紧力矩条件下结构非线性振动响应的变化规律。该方法无需反馈控制,简便快捷,可以克服扫频过程中力跌落引起的测量误差,精确测量非线性结构激励与响应之间的幅值和相位关系,可为结构的非线性建模仿真提供精确的参考数据,有助于深入认识结构的非线性振动特性。     

轴向激励下螺栓连接结构有限元分析

利用软件ABAQUS建立螺栓连接结构有限元模型，分析不同预紧力、载荷幅值作用下螺纹接触界面的应力应变分布，讨论轴向激励下螺栓轴向力的衰减行为。结果表明，第一圈工作螺纹根部Mises等效应力和累积塑性应变最大，说明螺栓在此处发生疲劳断裂的风险最高。螺栓连接结构分离后螺纹承载面的滑移幅值迅速上升，且上升幅值随着工作螺纹圈次的增加而减小，从而造成单位面积耗散能随工作圈次的增加而减小的现象。经过第一次循环加载后，螺栓轴向力降幅较大。同时，螺纹间的相对滑动和材料的塑性变形是螺栓轴向力下降的主要原因，其中后者的影响尤其明显。     

液力缓速器能量耗散方程的建立

液力缓速器是把车辆的动能转化为工作介质的热能,实现平稳刹车的一种辅助制动装置。因其作用过程制动转矩大、过程平稳、寿命长、散热性能好等特点,在重载、高速运行的车辆上应用广泛。文中通过分析液力缓速器工作介质的流动特性,对工作介质微团所受的作用力进行分析,基于欧拉束流理论建立液力缓速器能量耗散方程,得出液力缓速器制动转矩的值取决于摩擦功的大小,而摩擦功与工作介质的粘度及应变速率的平方成正比。最后指出液力缓速器机械设计的核心在于限制工作介质的流态,为液力缓速器设计计算奠定理论基础。     

螺栓法兰连接的失效案例分析及有关进展的讨论

根据2010年在英国机械工程师学会专题讨论会上介绍的法兰失效案例,简要讨论了螺栓法兰连接设计中应注意的问题,并介绍近期紧凑法兰和螺栓法兰连接标准的一些进展。为了防止法兰密封面泄漏,对重要法兰应进行实际螺栓载荷下的整体塑性变形分析。     

考虑螺栓联接结构的轴承-转子系统振动特性分析

针对含螺栓联接结构的轴承-转子系统,建立考虑陀螺力矩及因螺栓预紧力不均匀产生的初始变形量的非线性转子系统动力学模型。采用法求解转子系统运动方程,通过分岔图、时域曲线、频谱及Poincaré映射图研究存在轴承游隙时转子系统的混沌路径,并分析不同初始变形量及轴承游隙对转子系统非线性振动特性的影响,通过试验验证所得结论的准确性。研究表明,当存在轴承游隙时,预紧力不均匀产生的初始变形量增加会抑制低转速下盘的混沌运动,拟周期运动进入混沌运动状态的转速升高,临界转速附近的振动幅值增加,系统混沌路径发生变化;存在初始变形量时,随着轴承径向游隙增大,系统在低转速工作状态下即进入混沌运动运动状态,拟周期运动进入混沌运动状态的转速降低。研究结果可为含螺栓联接结构的轴承-转子系统设计提供理论参考。     

考虑垫片非线性时法兰接头性能的三维有限元模拟--法兰接头的应力强度和泄漏过程分析

本文对法兰接头系统建立了有限元模型。利用ANSYS有限元程序 ,详细分析了法兰接头连接系统的强度和紧密性 ,同时分析了接头的泄漏过程。     

惯导系统螺栓连接结构的有限元分析与试验验证

以一个惯导系统的螺栓连接结构为对象,建立了结构有限元模型,以模态试验数据为依据修改有限元模型,对模型中螺栓连接的建模方法进行了修改,获得了理想的结果,为后续的工程应用奠定了基础。     

预紧力对紧螺栓连接板位移载荷响应的影响

针对螺栓连接的可靠性和紧密性问题,研究切向载荷作用下预紧力对紧螺栓连接结合面微滑状态下等效刚度以及微滑移-宏观滑移临界响应幅值的影响。以单搭单螺栓连接板为对象,分析结合面接触压力和预紧力的关系,在研究连接板位移载荷特性的基础上,构建螺栓连接板的等效刚度模型;基于有限元法开发变预紧力的单搭螺栓连接板参数化模型,提出位移载荷响应计算方法;探讨预紧力对微滑阶段螺栓连接板的位移-载荷响应的影响,分析预紧力对微滑移-宏观滑移临界响应幅值和等效刚度的作用。结果表明,当连接板自由端位移响应幅值小于0.075 mm时,预紧力变化对位移载荷响应没有影响,螺栓连接板等效刚度渐硬;当位移响应幅值大于0.075 mm时,预紧力对等效刚度影响明显;微滑移-宏观滑移临界响应幅值与预紧力大小呈近似线性关系。当预紧力为[0.15~0.33]F_(0max)(F_(0max)为最大预紧力)或[0.45~0.70]F_(0max)时,预紧力变化对连接刚度影响很小,预紧力对等效连接刚度的影响可达到50%。研究表明,切向载荷作用下的摩擦式螺栓连接,改变预紧力可调节螺栓连接板的等效刚度和微滑移-宏观滑移临界响应幅值,综合考虑可为螺栓连接板的力学设计提供新思路。     

基于非连续能量耗散的界面摩擦黏滑行为动力学研究

建立界面摩擦过程黏滑行为动力学模型,仿真分析摩擦系统内外因素对黏滑行为的影响规律.结果表明:界面摩擦过程中,黏滑行为不仅与材料本身如晶格常数、原子质量、原子间横向刚度系数有关,而且与系统外界参数如滑动速度及滑动部件的质量有关;材料的原子间横向刚度、晶格常数、原子质量、滑动机构质量愈小,黏滑行为愈显著,而相对滑动速度愈大,黏滑行为愈显著.     

基于振动控制的后视镜球铰摩擦能耗机理研究

建立了一种基于微动滑移摩擦理论的后视镜球铰能量耗散模型,利用刚性壁面与弹性体之间的微动滑移接触来模拟真实情况,采用指数定律给出了压力分布,推导出了球铰微动滑移干摩擦产生的能量耗散方程,并获得了正压力和滑移面积对能量耗散的影响关系曲线.最后将该模型应用于某商用车后视镜怠速振动的控制,并进行了试验与仿真计算,结果表明,所建...     

考虑碰撞挤压的螺栓接头迟滞回线建模

在振动、冲击载荷作用下,螺栓连接结构呈现出明显的非线性迟滞现象,影响结构的整体性能。传统的动力学研究仅考虑连接界面的微观/宏观滑移,很少研究螺栓杆与孔壁之间由于界面滑移产生的接触力。基于BRAKE的RIPP模型,提出一种考虑能量损耗的“钉扎接触力”模型,以实现对切向力3个阶段的整体迟滞回线建模;基于该模型,分析预紧力以及摩擦因数对迟滞回线的影响。提出的模型与现有的研究结果吻合性良好,验证了整体迟滞模型的有效性。研究表明：摩擦因数和预紧力的增加会扩大迟滞回线所包围的面积,进而导致单个周期内切向滑移所造成的能量损耗逐渐增加;相比于摩擦因数,预紧力对微滑移阶段的迟滞特性影响更为明显。提出的模型可以反映出“钉扎”接触过程对迟滞特性的影响,有助于更好地揭示螺栓连接在冲击载荷下的响应特征及其非线性行为,为后续螺栓连接结构动力学建模提供帮助。