纵扭模态叠加型超声振子的设计研究

对纵扭模态叠加型超声振子进行了理论研究,该超声振子由纵扭同频夹心换能器与法兰连接段组成。首先,基于等效电路法和传输线理论,研究了纵向及扭转振动在纵扭同频夹心换能器中的传播规律,得到了该换能器的纵、扭共振的等效电路和频率方程组,并通过合理选择各圆柱段的长度,实现了纵扭同频共振。之后,基于环槽结构具有纵振耦合和扭振隔离的特性,对该换能器进行了简并设计,在其末端构造出了纵、扭简并节点,解决了法兰设置问题。最后,应用有限元软件ANSYS对简并后的超声振子进行仿真分析,结果表明超声振子纵扭共振的同频偏差率得到显著降低。     

基于二次型全局最优控制算法的汽轮发电机组轴系扭振主动控制模拟

把线性定常二次型全局最优控制算法与大型汽轮发电机组轴系扭振理论相结合,以减少轴系扭振能和控制源能量为优化目标,提出了大型汽轮发电机组轴系扭振的线性定常二次型全局最优控制理论,构造了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间方程。阐述了求解离散黎卡提矩阵代数方程的非递推解法,提出利用求解哈密特矩阵特征值问题来确定二次型最优控制反馈矩阵的方法。为了考查扭振主动控制效果,编制了适用于离散系统扭振主动控制的仿真计算程序,利用所编程序对一台200 MW汽轮发电机组轴系进行了扭振主动控制模拟计算,并进行了扭振主动控制的时域特性分析。分析结果表明,采用线性定常二次型全局最优控制理论对汽轮发电机组轴系扭振进行主动控制,不但有很好的减振效果,而且所需控制力矩较小。     

CSP轧机扭振中“伪拍振”的研究

某厂CSP轧机出现了严重的扭振.扭振具有拍振的特征.为摸清轧机振动规律进而解决轧机振动问题.对栽CSP轧机拍振进行了研究.测试分析和理论研究发现这是一种"伪拍振"现象,"伪拍振"的形成是由于工作辊辊面局部区域有振纹存在.振纹区域与轧件接触时,轧机以振纹频率做强迫振动;没有振纹的辊面区域与轧件接触时,因负阻尼作用,系统表现为固有频率下的自激振动.两种振动形式交替出现,且振动强度大小不同,使扭振表现出"拍振"的形态.上述发现对轧机的振动机理及其抑制措施的研究有重要价值.试验证明,据此提出的使用高速钢轧辊等抑制振动措施有很好的效果.     

往复式压缩机轴系扭振参数优化设计

往复式压缩机轴系的扭转振动是影响其可靠性的重要因素,而轴系各部分扭振参数的合理配置对其扭振特性具有较大的影响,因此对其扭振参数优化设计具有重要意义。基于刚柔耦合多体动力学理论,以飞轮的转动惯量、联轴器的转动惯量及其扭转刚度为设计变量,分析其对轴系扭振特性的影响。采用最优拉丁超立方试验方法进行采样,获取25组样本点,建立刚柔耦合多体动力学模型,通过仿真计算其扭振响应;根据试验结果建立最大扭振角位移和一阶扭转固频与倍频程的中心频率分开裕度的二阶响应面模型;采用多目标遗传算法对建立的近似模型寻优,得到前沿解集。结果表明,所建立响应面模型能够有效的描述影响因素与目标间的关系,且优化后的轴系扭振特性得到了有效的改善。     

齿式联接不对中转子的弯扭耦合振动特性分析

以齿式联轴器的不对中故障为研究对象,推导不对中激励力表达式,并从动力学的角度,建立不对中弯扭耦合振动微分方程。基于该微分方程,文中先从理论分析角度,定性分析弯振对扭振的影响和扭振对弯振的影响,接着从变转速过程、质量偏心、不对中量以及阻尼系数对弯扭耦合特性影响几方面进行数值仿真分析。计算表明,弯振与扭振是相互耦合的,质量偏心是耦合的前提。弯振频率包含工频和二倍频成分等,不对中越严重,二倍频所占比例越大,其轴心轨迹为双环椭圆。弯扭耦合将激发各阶谐波扭振,包括工频、二倍频和三倍频,其中工频扭振占主导地位。     

码盘偏心对扭振测试影响的研究

扭振测试对旋转机械的故障诊断具有十分重要的意义,当测速码盘存在偏心时,会给扭振测试带来很大的误差。在轴实际存在扭振的情况下,由理论推导,得到在码盘偏心时测量转速与轴实际转速之间的关系式,从而得到测量扭振角速度,分析出测量扭振的组成成分并得到了其数学表达式。讨论影响扭转各成分幅值大小的因素,偏心比越大,测量扭振的误差越大;偏心比相同时,转速越高,扭振角速度的误差也越大;任一阶测量扭振均受到分布在其两边的轴实际扭振的所有阶次的影响,在幅值相同情况下,距离越远的阶次影响越小。仿真和试验验证了理论推导的正确性,仿真中的最大误差为2.83%,试验中的最大误差为5.6%。     

基于AMESim的传动系统扭振研究

基于AMESim软件,针对某SUV传动系统扭振问题,建立一维仿真分析模型,分析传动系统主要部件转速波动、应用FFT变化、瀑布图分析、阶次分析和传动系统固有模态分析确定其扭振特性。结合实际车型,通过扭振试验验证模型仿真的可行性和分析结果的正确性。通过批量分析离合器、传动轴和半轴扭转刚度对传动系统扭振的影响趋势,总结了扭转刚度的变化对变速器输入轴的扭振峰值和传动系统的共振频率情况的变化规律,为进一步分析动力传动系统零部件匹配,传动系统扭振性能控制和改进措施提供指导。     

两种扭振减振器减振性能的对比仿真和试验

以国产某中型柴油车为研究对象,应用ADAMS软件建立了汽车传动系统虚拟样机,对于目前两种典型汽车摩擦离合器扭振减振器即:从动盘式扭振减振器(CTD)和双质量飞轮式扭振减振器(DMF)在传动系中的减振作用进行了对比仿真分析,并结合物理仿真试验,充分说明了双质量飞轮式扭振减振器的减振优势和采用ADAMS软件模拟分析汽车传动系统性能的可行性。     

2.8T柴油机轴系扭振特性测试与分析

利用比利时LMS公司生产的噪声振动测量系统,对某国产新型柴油机进行了全负荷加速工况下的曲轴扭振特性测试,同时采集曲轴飞轮端和自由端的转速信号,通过对全转速范围内加速工况下的扭振时域波形和各谐次扭振幅频特性曲线的综合分析,得出了曲轴前端与飞轮端的扭振特性,并进行了前后端曲轴轴系的相对扭振特性分析,测试结果表明,轴系的扭振幅值满足工程要求,扭振减振器起到有效地抑制扭振的作用。     

联轴器特性对柴油发电机组轴系扭振性能影响研究

联轴器作为连接主从动轴的关键部件,对轴系扭振性能有显著影响。文中以匹配典型高弹性联轴器和大刚度联轴器的柴油发电机组轴系为对象,采用仿真分析与试验测试相结合的方法研究了轴系固有特性;进而在相同激振力矩作用下,分别对稳态均衡、非均衡工况时两种轴系曲轴自由端扭振响应进行对比分析,研究联轴器特性对电机转子振动的影响;在启动停机过程的研究中,指出匹配高弹性联轴器的轴系会发生扭振共振,联轴器会产生远大于机组在正常工作转速时的交变扭角差,这是目前国内外相关标准(GB15371-2008和ISO3046-5)尚未提及但值得评估的问题;针对匹配大刚度联轴器的轴系扭振共振问题,提出了通过优化轴系关键参数等方法进行轴系的减振设计。     

双驱动卷扬机多流传动系统的动态性能分析及试验研究

从运动学角度分析了双驱动卷扬机多流传动原理和计算方法,通过实例分析进一步阐明该传动的性能和特点。采用功率键合图理论和方法,建立双驱动卷扬机多流传动系统在考虑支承弹性下的系统耦合振动模型,并进行动力学的仿真。设计双驱动减速器传动试验装置,改进现有试验台, 实现了多通道数据采集。从而较全面地揭示了行星减速器系统的动态特性及传动性能,并与理论结果对比,其变化趋势一致,变化规律基本相同。进而验证了双驱动卷扬机多流传动系统的键合图模型的正确性,也表明所用的方法是有效的。     

基于图链表法求解工艺尺寸在煤矿机械制造中的应用

本文以工艺尺寸链的理论为基础,通过分析图表追踪法原理,提出了运用加工过程尺寸联系图、工艺尺寸链和工序尺寸及公差表所构成图链表的方法来解决煤矿机械加工工艺规程编制过程中遇到复杂工艺尺寸求解难题,利用这种形式求解工艺尺寸,思路简洁,结果清晰,对工艺人员具有一定参考价值。     

离心水泵叶轮子午面双曲轮廓的模拟和试验

离心水泵叶轮子午双曲轮廓的设计方法是按照流体的绕角流动原理,遵从流体运动规律设计叶轮的轴面轮廓。这种方法在理论上给从事叶轮设计工程人员提供了一种简单易行的方法。它不仅避免了传统方法的复杂性,而且还摒弃了经验上的任意性。通过用CAD建模,CFD软件分析,可以明显看出,用子午面双曲轮廓方法建立的叶轮模型,回流、二次流明显减少,同时也通过试验验证了用此叶轮的水泵其扬程和效率也有明显的提高。     

远程控制与故障诊断在数字制造中的应用

分析了远程控制与故障诊断系统的主要环节和关键技术,根据数字制造对远程监控与故障诊断的要求以及智能监控与故障诊断本身的优点,介绍了通过远程控制与故障诊断方法在现代数字制造中的应用。     

1.2m微晶主镜的新型支撑

针对1.2m微晶主镜,提出了基于6套柔性切向杆机构的侧向支撑与基于18点半柔性Whiffletree机构的轴向支撑相结合的新型主镜支撑方案,用于保证该主镜在较大温差范围以及不同俯仰角度下始终保持良好的面形精度及较高的系统刚度。分析了该机构的工作原理,实验测试了主镜的面形精度及支撑系统的模态。机构分析表明该支撑方式可有效保证主镜定位精度和面形精度,并具有热解耦能力;有限元分析确认系统具有良好的支撑性能;面形精度检测得出主镜光轴垂直面形精度RMS达15.25nm,光轴水平面形精度RMS为20.75nm,模态测试则获得主镜支撑系统的一阶固有频率为60.3Hz。实测结果验证了该新型主镜支撑系统具有良好的面形保持能力及支撑刚度,分析结果与实测结果符合度较好,主镜光轴垂直和水平状态面形精度RMS的相对误差分别为14.0%和17.8%,一阶固有频率相对误差为10.8%。得到的结果验证了有限元建模及分析的可信性,支撑系统设计方案的合理性及相关理论推导的正确性。     

拼接镜主动光学面形控制的研究

为了实现对拼接式望远镜各子镜的主动控制,建立了正六边形子镜拼接的面形控制方程。研究了传感器的安装位置对面形控制的影响。首先,根据子镜之间相对位置的测量要求确定了主动控制所采取的方式。接着,建立了由3个正六边形子镜组成的拼接镜的面形控制方程,并分析了传感器的安装位置对面形控制的影响,提出了传感器沿垂直镜缝方向错位安装的方法。最后,分析了该方法对于拼接子镜扩展的适用性。分析表明,对于边长0.9m,对角线长1.8m的子镜,传感器错开0.02m安装就能够准确检测子镜之间的位置变化,并给出了正确的促动器调整信息。能够满足拼接镜主动面形实时、高精度控制等要求。     

压缩机曲轴的有限元分析

曲轴是往复活塞压缩机重要的零件之一。对其进行静力分析和模态分析是十分必要的。利用UG软件建立曲轴的实体模型,然后导入ANSYS进行静力分析,得到其应力分布云图和变形分布云图,满足强度和刚度要求。利用ANSYS对曲轴进行模态分析,利用BLOCK LANCZOS方法进行模态计算,得到曲轴的前6阶固有频率及其对应的振型,对曲轴的设计、制造及维修有理论指导意义。     

F-180足球机器人结构设计与仿真分析

探讨了目前RoboCup F-180小型足球机器人结构设计的一些特点。运用鱼骨图进行系统分析，对主要机构进行模块化设计，探讨了设计思想和理论分析，并给出了具体的结构设计简图，主要模块进行了实验或仿真的效果分析。     

大气光幂雾图像的清晰度复原

针对现有图像去雾方法处理效率低,天空部分处理效果欠佳以及去雾图像视觉效果不理想等问题,提出了一种快速大气光幂去雾算法。提出的算法是对全球环境光值和大气光幂值求取方法的改进。首先,采用高斯低通滤波求取雾气图像低频区,应用循环四分图算法在低频区得到全球环境光值A;其次,采用暗原色优先算法获取初始大气光幂值,结合自适应各向异性高斯滤波处理大气光幂;最后,采用色调调整增强图像细节,使图像逼近于无雾场景。实验结果表明,本文算法能消减图像景深突变处的晕轮效应,亮度、对比度和细节信息处理效果较好,不仅较完整地保留了边缘细节,而且显著提升了处理效率,同时具有较高的鲁棒性和实时性。     

不控制预紧力普通螺栓的线图法设计计算

提出一种无需试算的普通螺栓强度设计计算新方法,即通过所绘制曲线的直接查找,既可以直接确定螺栓直径,也可以直接进行强度校核或材料的确定,有效地提高了设计的速度和精确度。同时利用此曲线可进行非标准螺栓的设计计算。