有界窄带激励柴油机轴系扭振系统主参数共振

研究柴油机轴系扭振强非线性系统在有界窄带激励下的主参数共振响应和稳定性问题。应用改进多尺度法得到在有界窄带随机激励下柴油机轴系扭振系统的幅频响应方程,导出系统的Ito随机微分方程。通过矩法得到系统随机均方响应的近似表达式,分析各个参数对柴油机轴系扭振系统主参数共振均方值的影响。结果表明,主参数共振稳态解稳定的充分必要条件与系统二阶矩稳定的充分必要条件是一样的;随着阻尼值的增大,系统主参数共振振幅的均方值减小;随着曲轴扭转刚度的减小,系统主参数共振的均方响应曲线的斜率增大;随着随机扰动强度的增大,系统时间响应曲线和相图变化微小。     

主共振与内共振下纵横耦合轴系动力学分析

考虑Von Karman非线性位移-应变关系,利用Hamilton原理建立了轴系纵横耦合下的动力学模型。利用Galerkin法对偏微分方程进行离散,采用多尺度法求解了离散方程。研究了纵向主共振并伴随内共振(由纵向第一阶固有频率近似等于横向第一阶正进动与反进动频率之和而产生)联合激励时轴系的动力学响应。研究表明随着系统参数以及激励载荷的不同,轴系出现不同的动力学特性。当激励载荷小于一临界值时,纵向激励力只能激起纵向振动,系统响应与线性系统一样;当载荷超过临界值时,纵向激励力同时激起了轴系的横向正进动与反进动频率,此时纵向振动出现能量饱和现象,能量从纵向渗透到横向。能量在正反进动模态间的分配与其正反进动频率成反比,从而使反进动幅值大于正进动幅值。同时响应中也出现跳跃现象。数值分析结果与摄动分析结果一致。     

船用主柴油机排气门失效分析

某远洋轮主柴油机排气门发生漏气。采用扫描电镜对排气门基体、堆焊层的显微组织和裂纹形态进行了观察,同时检测了气门材料和腐蚀产物的化学成分。结果表明,排气门的材质合格,主要由于燃烧产物中硫和钒的氧化物等粘附在气门受热面上,在组织应力和热应力作用下产生了应力腐蚀,同时在高温燃气冲刷及冲击载荷的作用下加速了该气门的失效。     

非线性弹性地基上圆形薄板主参数共振-主共振研究

研究非线性地基上圆形薄板受简谐激励的非线性振动问题。按照弹性力学理论建立非线性地基上圆形薄板受简谐激励的动力学方程。利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程,它是达芬-马休型方程。应用非线性振动的多尺度法求得系统主参数共振-主共振条件的一次近似解,并进行数值计算。分析阻尼、地基系数、几何参数等对共振响应曲线的影响。比较了两种地基的计算结果。     

裂纹发电机转子轴系参数激发扭振双重共振

建立了带有裂纹的发电机转子轴系参数激发扭振双重共振的振动方程.应用多尺度法得到了满足双重共振条件ω2=2ω1,Ω=2ω1时的可解条件和一次近似解,数值计算表明,系统的幅频响应曲线随物理参数的不同取值,其拓扑结构会发生变化.     

利用有限元法与打靶法的纵横耦合轴系主共振分析

在考虑Von Karman非线性位移-应变关系下,利用Hamilton原理与有限元方法建立了轴系纵横耦合非线性动力学模型,推导了其非线性刚度矩阵。结合打靶法研究了轴系在外激励下的横向主共振响应及其稳定性。探讨了激励载荷、阻尼比以及细长比对轴系纵横耦合效应的影响。研究表明:纵横耦合效应呈"硬弹簧"特性,使幅频响应曲线向右倾斜;在某些激励频率处,幅频响应曲线上存在多个稳定解,从而使幅值出现跳跃现象;激励载荷越大,阻尼比越小,细长比越小,系统纵横耦合效应越强;增加阻尼比可以有效抑制纵横耦合非线性效应,提高轴系的稳定性。分析结果对轴系的设计有指导意义。     

桩基主共振响应的动力学参数效应研究

为研究桩-土系统中各物理参数对桩基动力学特性的影响,基于建立的考虑土-结构相互作用效应的桩基动力学模型,对桩基的主共振响应进行了计算分析。进而,利用统计分析的方法研究了主要物理参数对动力响应有效非线性系数的影响,判定出具有显著影响效应的关键参数。最后,对比研究了关键及非关键参数对桩基主共振幅频响应的影响,验证了动力学参数效应分析的正确性和重要意义。     

船用低速五缸柴油机推进轴系扭振性能的改进与计算

国内的低速柴油机制造厂 ,船舶设计部门、造船厂和船东好象已经有一种共识 :艉机舱推进轴系使用低速五缸柴油机作主机时 ,都要用扭振减振器。但是 ,只要在设计时合理选用柴油机转速 ,并采用高强度低合金钢来制造中间轴 ,这类轴系大部分是不需要扭振减振器的。     

船用柴油机的发展

随着经济社会的发展,船用柴油机的发展也进入一个新的时期,本文简介绍了船用柴油机的发展进程和使用的注意事项。     

中空玻璃在动荷载作用下的主参数共振分析EI北大核心CSCD

在动荷载作用下,考虑中空玻璃空腔体积改变与空腔内气体压强的关系、玻璃的双模量特性、大挠度变形时玻璃的中面拉力、玻璃的阻尼以及惯性力等因素,利用静力平衡方程、几何变形方程及物理方程,建立了玻璃的动力学方程;运用多尺度法求解玻璃的动力学方程,得到了玻璃的幅频响应方程和相频响应方程;分析了阻尼系数、玻璃的边长、厚度等因素对玻璃振幅的影响,分析结果表明:阻尼系数和玻璃边长对振幅的影响较大,玻璃厚度的影响较小。     

船用柴油机的噪声控制技术

船舶噪声是一种污染,而作为其心脏的柴油机就更是主噪声源.如今国际船舶领域在控制船用柴油机废气排放的同时,也开始关注起船舶噪声的控制.系统地阐述了船用柴油机噪声的几种类型和机理,探讨了各种针对性的噪声控制措施以及所取得的效果,并简要介绍了国际海事组织制定的船舶噪声标准以及国际上有关船用柴油机噪声控制的新技术.     

直线运动柔性梁非线性动力学--主参数共振与内共振联合激励

针对基础直线运动柔性梁，基于Kane方程建立了相应的非线性动力学方程。采用多尺度法并结合笛卡尔坐标变换，导出了系统受前两阶模态间3：1内共振及第二阶模态主参激共振时的非线性调制方程组．数值求解了该方程组的定常解及相应的稳定性问题。研究表明，系统的平凡、单模态、双模态稳态解共存，超临界及亚临界叉形分岔只发生在单模态状态下，相反，鞍结分岔及Hopf分岔只在双模态状态下产生，一些稳定的极限环随参数变化经一系列倍周期分岔后导致运动的突然跳跃。     

参数慢变磁流变非线性悬架系统主共振研究

针对磁流变阻尼器随工作温度变化导致阻尼力发生改变,进而降低磁流变悬架系统性能的问题,基于传热学方程和参数慢变非线性振动理论研究温度变化对磁流变非线性悬架系统的主共振动力学行为的影响。根据传热学理论建立磁流变阻尼器工作区域能量微分方程,用数值方法求出温度变化规律,用改进的Bingham模型计算磁流变阻尼力;建立慢变参数磁流变非线性悬架系统动力学方程,利用平均法求解主共振激励下的悬架动行程的稳态幅值响应。研究表明:随着运行时间增加,磁流变阻尼器的温度逐渐升高,导致磁流变阻尼力大幅降低,悬架动行程稳态振幅及其变化量越大,从而使得悬架系统的性能偏离设计目标。     

参数慢变非线性磁流变悬架系统主共振研究

针对磁流变减振器会随工作温度变化阻尼力发生改变,进而降低磁流变悬架系统性能的问题,基于传热学方程和参数慢变非线性振动理论研究温度变化对磁流变非线性悬架系统的主共振动力学行为的影响。根据传热学理论建立磁流变阻尼器工作区域能量微分方程,用数值方法求出温度变化规律,用改进的Bingham模型计算磁流变阻尼力;建立慢变参数磁流变非线性悬架系统动力学方程,利用平均法求解主共振激励下的动行程稳态幅值响应。研究表明,随着磁流变阻尼器运行时间增加,温度逐渐升高,阻尼器输出阻尼力大幅降低,悬架动行程稳态振幅变化量也越大,导致悬架系统性能偏离设计目标。     

Winkler地基上材料非线性矩形薄板主参数共振研究

研究Winkler地基上材料非线性矩形薄板受参数激励的参数共振动问题。按照弹性力学理论建立Winkler地基上材料非线性矩形薄板受参数激励的动力学方程。利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法求得系统满足主参数共振条件的一次近似解，并进行数值计算，分析定常解的稳定性。给出主参数共振系统参数平面的分岔集和幅频响应方程的分岔图。分析激励、调谐值、阻尼系数、非线性参数、几何参数对共振响应曲线的影响。     

轴系半频扭转共振现象的实验研究

本文介绍了在进行轴系扭振特征实验研究时所发现的一种新现象─—半频扭转共振。它是指当轴系的转动频率达到一阶扭振固有频率两倍附近时，轴系将发生频率正好为转动频率一半的扭转共振。     

载流导线间轴向运动导电梁的参数-主共振

研究轴向运动导电梁在载流导线产生的周期变化磁场中的参数-主共振问题。给出载流导线间导电梁处的磁感应强度、梁的应变能、动能及所受电磁力表达式,推得轴向运动导电梁的磁弹性横向振动微分方程。应用伽辽金积分法,得到导电梁无量纲化的非线性参数-主共振微分方程。利用多尺度法求解方程,得到系统关于非线性参数-主共振联合方程的近似解析解。通过计算,得到了轴向运动导电梁共振幅值随调谐参数变化的幅频图,共振系统的动相平面轨迹图,以及在变化调谐参数下的时程图和相图。结果表明,相关参数的改变对系统的共振幅值及稳定性影响明显。     

弹性地基上输流管道主参数共振的主动振动控制

研究了弹性地基上输送脉动流管道主参数共振的主动振动控制问题。在管道上、下两侧对称的粘贴一对陶瓷压电片,利用压电效应使压电片对管道施加控制力矩。对运动微分方程中由控制力矩产生的Dirac Delta函数对轴向坐标的一阶导数,利用Fourier级数进行展开,再采用微分求积法对控制微分方程和边界条件进行离散化处理,得到了时变系统的状态方程。以管道的横向振动变形和输入控制能量之和达到最小的最优控制原则,对简支输流脉动流管道的时变系统受控前后某些点的挠度响应进行了数值仿真。数值计算结果表明,采用的最优控制方案能有效地控制输送脉动流管道的主参数共振问题。     

船用柴油机尾气脱硝装置的研究

本文主要介绍了可应用于船舶的带有CCS认证的柴油机尾气脱硝处理装置的研究,将SCR(选择性催化还原技术)应用于船用柴油机尾气脱硝处理,以氨或尿素为还原剂选择性地与废气中的NOx反应,生成无害的氮气和水,不会造成油耗率和排气黑烟增加,不存在最终排放物的清除问题,而达到降低柴油机尾气中NOx含量的目的,使尾气排放达到国际海事组织(IMO)提出的Tier-III排放标准。     

船用柴油机PID神经网络控制系统的设计

给出了PID-NN控制器的结构形式、计算公式，并将其应用于船舶柴油机的转速控制系统中。从仿真结果可知，该算法的控制性能和鲁棒稳定性良好，具有较好的自学习和自适应性。