层状泡沫缓冲系统优化设计

目的研究发泡聚乙烯和发泡聚苯乙烯所组成的层状缓冲系统的响应。方法基于试验数据分别得到发泡聚苯乙烯与发泡聚乙烯的本构关系,然后根据它们的本构关系,建立发泡聚乙烯与发泡聚苯乙烯串联系统跌落冲击模型,并运用Newton-Raphson方法得到串联结构的冲击响应。最后,用算例介绍求解最优化串联包装结构的过程,得到最优化包装结构。结果加速度-时间曲线的计算值与试验结果相吻合。结论所提出的优化方法为其他串联结构优化设计提供了参考。     

聚乙烯缓冲材料多自由度跌落包装系统优化设计

在测试基础上,依据粘弹性力学理论,建立发泡聚乙烯缓冲材料动态非线性本构模型,并成功识别了模型参数;应用此模型在一定高度跌落冲击下,建立了多自由度包装系统动力学方程;依据物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化两个原则,进行多自由度系统缓冲包装优化设计并获得最优解;基于最优解结构尺寸,测试了发泡聚乙烯缓冲系统的加速度响应值,数值算例及试验的结果表明理论值与试验值的平均相对误差都在0.8%以内。利用此设计方法可有效地避免欠包装和过度包装,克服了最大加速度-静应力曲线不能设计多自由度缓冲包装设计的弊端     

发泡聚乙烯包装系统冲击谱研究

建立了发泡聚乙烯缓冲包装系统的缓冲模型,运用四阶变步长Runge-Kutta方法,计算出了此非线性系统在半正弦脉冲冲击下的冲击响应谱,并讨论了参数λ1,λ2和λ3对冲击谱的影响规律。     

橡胶减振器非线性动态特性的试验研究

采用电动振动台对橡胶减振器的非线性动态特性进行了试验研究,利用正逆傅立叶变换对试验数据进行了处理.建立了橡胶减振器的动力学模型,运用Runge-Kutta法和模型曲线重构法论证了模型对单一工况参数识别的有效性.利用该模型对试验工况逐一进行识别,得到了不同工况下橡胶减振器的刚度和阻尼.分析发现识别的刚度和阻尼与振幅和频率之间呈曲面关系,表明橡胶减振器在较大振幅下的动态特性已不能用简单的曲线来描述.     

一种磁流变弹性体模型参数识别新方法及其应用研究

为了定量描述不同应变幅值、频率和磁场下磁流变弹性体(magnetorheological elastomer, MRE)的力学特性,提出了一种新的参数识别方法。采用Bouc-Wen模型表征MRE的非线性滞回特性,通过试验数据验证了模型有效性,基于对模型参数与应变幅值、频率和磁场的耦合关系分析,提出了多工况参数识别方法。将仿真值与试验值之间的误差作为目标函数,利用GA-PSO混合算法对Bouc-Wen模型参数进行识别,选用多种工况的试验数据验证识别结果。结果表明,多工况参数识别方法得到的模型参数表达式在较宽的应变幅值、频率和磁场范围内是准确的,能够反映MRE的力学特性。识别和非识别工况下MRE滞回曲线的仿真值与试验值吻合率高于93%,证明了多工况参数识别方法的有效性,该方法也可用于其他模型的参数识别。     

马来酸酐接枝聚乙烯对高密度聚乙烯/木粉发泡材料泡孔形态及力学性能的影响

采用高密度聚乙烯(HDPE)为树脂基体在一定加工条件下制备了高密度聚乙烯/木粉发泡材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)作为相容剂对材料的力学性能、泡孔直径分布的影响,比较了发泡材料和未发泡材料的力学性能。结果表明,MAPE含量为5%时,材料具有较好的力学性能,泡孔的存在对于材料的力学性能有着较为明显的影响;发泡材料和未发泡材料力学性能及其变化有所不同,未发泡材料力学性能变化较为显著;MAPE的含量对泡孔直径的分布有一定的影响。     

聚乙烯发泡塑料冲击能量的吸收及振动传递率的分析

研究了聚乙烯(EPE)发泡塑料冲击能量的吸收及振动传递率,结果表明:密度为0.025g/cm3的发泡聚乙烯在100cm跌落高度下.其动态冲击曲线随厚度的增加而下移,不同厚度试样所适合的产品的脆值及静应力也不相同;在2.21kPa静应力下,激振频率为18Hz左右时,采用发泡聚乙烯包装的包装系统会产生共振现象.     

低密度聚乙烯泡沫塑料压缩本构关系的研究

基于低密度聚乙烯泡沫包装缓冲材料的静态压缩试验,在不同密度、不同应变率试验条件下,对聚乙烯应力应变特性进行了研究.在Sherwood和Frost模型的基础上,建立了低密度聚乙烯泡沫塑料衬垫的压缩本构关系模型,最后用数值计算方法识别了模型参数,结果表明误差在2%～4%左右.     

基于广义回归神经网络-柔性最大值分类模型的轴承故障诊断方法EI北大核心CSCD

针对复杂工况下的滚动轴承振动信号,提出一种基于广义回归神经网络-柔性最大值分类模型的故障诊断分类方法,实现故障模式的识别。对滚动轴承振动信号进行变分模态分解,特征提取等预处理得到特征数据集,并将其划分为训练集,验证集和测试集;使用训练集和验证集训练广义回归神经网络-柔性最大值分类模型,同时引入灰狼优化算法优选该模型的关键参数平滑因子得到理想的分类模型;将训练好的模型应用测试集,输出故障识别结果;通过模拟试验采集不同工况下的轴承故障数据,进行方法有效性验证。结果表明该方法能在小样本训练集下实现对不同工况下的轴承故障的有效诊断,是一种适用于实际工况的故障诊断方法。     

一种植物纤维发泡材料的静态力学性能研究

目的研究某植物纤维发泡材料的力学性能,建立粘弹塑性力学模型。方法用万能材料试验机进行静态压缩实验,得到该植物纤维发泡材料的应力-应变曲线,并建立其力学模型,用SPSS软件对实验数据回归分析和参数识别,最后对比分析模型曲线与实验数据的吻合度。结果该植物纤维发泡材料变形有3个阶段,即弹性阶段、粘塑性阶段和压溃阶段。该植物纤维发泡材料的粘弹塑性模型可由1个线性弹簧元件、1个非线性弹簧元件、1个粘性元件和1个塑性元件组合而成。在弹性阶段,该植物纤维发泡材料的弹性模量参数为5.873 MPa;在粘塑性阶段,该植物纤维发泡材料的力学模型可用三次函数来表示,三次项、二次项、一次项和常数项的参数分别为9.155,-9.1,3.608,0.136。结论该植物纤维发泡材料是一种粘弹塑性材料,其理论模型可用三次函数表示,实验数据与理论模型吻合度高。     

电动振动台模型辨识方法及其应用的研究

电动振动台是振动与冲击环境试验的主设备,对其模型的辨识与估计是开展振动控制技术研究和振动试验仿真的必要环节。本文基于电动振动台的动力学和电学耦合模型,提出了一种以冲击信号作为激励的振动台模型传递函数进行系统辨识与参数估计的方法。并应用其模型参数完成了冲击波形的生成。仿真结果与试验结果一致性很好,表明本文所提出的模型辨识方法有效可行,对电动振动台试验波形的生成具有一定的实用价值     

基于长冲程振动台导轨弯曲校正的低频振动传感器校准方法

针对长冲程振动台的导轨弯曲对于基于振动台的低频振动传感器灵敏度幅值校准的影响,采用机器视觉方法测量导轨弯曲.通过建立校正模型消除导轨弯曲的影响,以提高灵敏度幅值的校准精度.导轨弯曲测量结果表明,被校振动传感器的负载越大,导轨弯曲越大,对灵敏度幅值校准的影响越大.与地球重力法的对比试验表明,在0.04 ～2 Hz范围内弯...     

基于空气弹簧的振动离心机顺臂隔振技术研究

振动离心机是地震研究和飞行器离心振动复合环境试验研究的重要工具,顺臂振动是其重要的运行工况,而顺臂隔振是振动离心机在该工况下稳定运行的关键。在分析振动离心机顺臂振动工况的基础上,利用空气弹簧的动刚度小而轴向承载力大等特点,设计了一种安装于振动离心机转臂上可测不平衡力的顺臂隔振系统。基于隔振系统的力学模型,通过解析简化获得该系统的力传递率解析方程,并分析了影响该系统隔振能力的主要因素。针对某振动离心机,利用解析方程计算了其隔振系统的力传递率,并通过隔振系统力学模型对其传递力进行了仿真分析,理论计算及仿真所得的力传递率基本一致且均较小。结果表明：以空气弹簧为主体的顺臂隔振系统可有效隔离振动离心机的顺臂振动冲击,力传递率解析方程可用于隔振系统隔振能力评估计算。     

负压钻井液振动筛气液喷射器性能的数值模拟研究

随着石油钻井技术的发展,传统钻井液振动筛不能满足现有工程需求,因此提出了一种新型负压钻井液振动筛。气液喷射器是负压钻井液振动筛的核心设备,通过它在筛网下方形成负压区域,使钻井液受振动和负压的复合作用,增大钻井液透过筛网的能力,因此其性能直接影响负压振动筛的处理效率。为了提高负压振动筛的工作效率,需要对气液喷射器的结构和工况进行合理设计。运用流体动量守恒方程,推导出恒定流动状态下气液喷射器混合室的动量方程及其性能计算方程。运用计算流体力学方法对气液喷射器内部复杂的两相流动过程进行数值模拟,并通过对比数值模拟结果与理论计算结果来验证数值模型的合理性。对不同引射流体液体体积分数、工作气体压力、喷嘴距和喷管面积比下气液喷射器的喷射效果进行数值模拟,结果表明气液喷射器的工作参数和结构参数对其喷射系数和真空度有极大的影响。根据模拟结果可知,在引射液体体积分数为30%、工作气体压力为300 kPa、喷嘴距为60 mm、喷管面积比为3.484的情况下,气液喷射器的性能达到最佳。研究结果为负压钻井液振动筛中气液喷射装置的设计和现场应用提供了理论依据。     

基于联合振动试验系统的正弦加随机振动研究

提出联合振动试验系统,将液压振动台与电动台有效结合,并实现较大量级的正弦加随机振动。用液压台施加低频正弦激励,用电动台施加宽频随机激励,将正弦信号与随机信号有效分离,并分别用功率谱及频谱控制。设置弹性、阻尼单元,用以模拟台面至工件的传递特性,通过调整弹簧刚度及阻尼大小,使台面至工件及电动台的传递特性一致,以保护电动台。利用有限元软件Nastran仿真控制效果,将刚度、阻尼合理匹配后,电动台能较好跟踪工件运动。通过功率谱均衡方法有效控制随机振动试验,并在电动台输出端获得与目标谱较一致的功率谱。工件呈现出要求的正弦加随机振动,从而证明该系统的有效性。     

Pelletization in Rotary Shaker Effect of Equipment Variables on Pelletization of Ferrous Fumarate

A novel method and equipment viz. rotary shaker pelletizer has been developed for making spheres of pharmaceuticals. Essentially based on laboratory rotary shaker, the equipment variables that influence pelletization were determined using ferrous fumarate as the model drug and the results were used to optimize equipment design. Variables studied were orbital diameter of the rotary shaker, and diameter and texture of bottom surface of the bowl. The results indicate that the equipment is versatile in producing large quantities of ferrous fumarate pellets in short processing times and that a critical orbital diameter of the shaker and bowl size and roughness of the bottom surface of bowl, preferably with a raised conical bottom, is essential for best output.     

MIMO随机振动试验频响估计中激励和响应的同步方法

频响函数估计是多输入多输出随机振动试验控制算法中的必要环节。在振动环境试验中,通常不采集振动台的实际激励信号,而用实测的响应信号和计算机内存中的激励信号来进行系统频响函数估计。由于计算机内存中的激励信号与实际振动台上的激励信号之间在相位上存在着差异,从而导致实测的响应信号和计算机内存中的激励信号不同步。这给系统频响函数的估计带来了较大困难。为此,根据线性系统中激励和响应之间的关系,结合随机减量法,提出了一种二次相关法用于系统频响函数的估计。用该方法进行频响函数估计只需要采集响应信号。在三轴振动台上进行了对比试验,结果验证了本文所提出的二次相关法的正确性。     

Pelletization in Rotary Shaker Effect of Equipment Variables on Pelletization of Ferrous Fumarate

Abstract

A novel method and equipment viz. rotary shaker pelletizer has been developed for making spheres of pharmaceuticals. Essentially based on laboratory rotary shaker, the equipment variables that influence pelletization were determined using ferrous fumarate as the model drug and the results were used to optimize equipment design. Variables studied were orbital diameter of the rotary shaker, and diameter and texture of bottom surface of the bowl. The results indicate that the equipment is versatile in producing large quantities of ferrous fumarate pellets in short processing times and that a critical orbital diameter of the shaker and bowl size and roughness of the bottom surface of bowl, preferably with a raised conical bottom, is essential for best output.     

传感器测试FRP约束混凝土轴压短柱的核心区应力

提出了一种使用水泥基压电陶瓷传感器测试混凝土轴压短柱应力的新方法。将压电传感器埋入混凝土矩形短柱核心区,测试了纤维增强复合材料约束前后混凝土短柱的轴向动态疲劳载荷,建立了传感器输出信号与混凝土短柱核心区应力之间的数值模型,并将理论计算应力值与由模型推导出的应力值进行对比。结果表明:模型推导应力值与理论计算应力值基本吻合,验证了使用压电传感器测试动态载荷作用下混凝土短柱应力这一新方法的可行性。