可空投系留平台空投跌落冲击响应研究

目的实现可空投系留平台软着陆,为优化可空投系留平台的隔振缓冲设计提供理论参考。方法将可空投系留平台等效为二自由度非线性隔振缓冲系统,在Matlab环境中,采用四阶龙格-库塔方法,对可空投系留平台跌落冲击响应进行数值仿真,并分析系统参数对系留平台中继模块空投跌落冲击响应的影响。结果得到动态响应数据和曲线,避免了大量破坏性试验,得到不同参数条件下的跌落冲击仿真结果。结论根据隔振缓冲仿真系统的动态响应规律,可对隔振缓冲包装的安全性进行评估,实时修改设计参数,有效地提高隔振缓冲包装设计的精确性和经济性。     

基于机电类比的线-角振动激振器参数辨识北大核心CSCD

针对电磁式线-角振动激振器动力学参数难以直接获取的问题,提出一种基于机电类比原理的动力学参数辨识方法,可获取该激振器单轴和耦合振动的动力学参数。首先,介绍了电磁式线-角振动激振器的结构组成及工作原理,并建立激振器单轴振动以及耦合振动的运动微分方程;其次,基于导纳型机电类比原理建立含力学参数的单轴振动以及耦合振动机电类比模型;最后,根据机电类比模型建立含动力学参数的阻抗公式,结合附加质量法得到激振器动力学参数辨识模型,进一步通过数值仿真验证模型有效性,仿真结果表明:该方法具备较高的辨识精度以及抗噪声能力,各参数的辨识相对误差均在5%以内。     

蜂窝纸板的隔振缓冲性能测试

为了保护产品在流通过程中不因受到振动和机械冲击而破损,必须对产品施行隔振缓冲包装,所以,研究隔振缓冲材料的动态力学特性是非常必要的.本文通过不同厚度的蜂窝纸板的隔振和静态压缩性能测试,获得了动态缓冲曲线和振动传递率曲线,为蜂窝纸板在隔振缓冲包装中的应用提供了基本数据,为隔振缓冲包装设计提供有用的依据.     

微波炉产品的隔振缓冲性能研究

目的降低微波炉及其内部元件因运输过程中的振动冲击而受到损坏或发生故障的可能性。方法分析微波炉产品的结构特征,研究微波炉产品包装系统的隔振缓冲性能,建立六自由度包装系统(包括沿着x,y,z等3个方向的平动以及绕着x,y,z等3个方向的转动)的隔振缓冲力学模型及动力学方程。结果采用计算机数值模拟的方法对隔振系统的振动响应进行模拟计算,得到加速度峰值为1.1131 m/s2;在理论建模的基础上,制作了微波炉包装系统的实验装置,通过振动实验得出实际加速度峰值为1.2901 m/s2,与计算机模拟结果的误差为11.08%,误差在工程允许范围内。结论提出的包装系统隔振缓冲设计和评价方法理论可靠,能为微波炉产品的隔振缓冲包装设计提供理论依据和有效参考。     

基于双稳定层合板的准零刚度隔振系统EI北大核心CSCD

根据并联负刚度机构来降低系统总体刚度的原理,利用双稳定复合材料层合板自身的负刚度特性与线性弹簧串联组成新的负刚度机构,提出了一种具有静刚度可调节性的准零刚度(QZS)隔振系统。对提出的准零刚度隔振系统的力学原理进行了说明,利用Hamilton原理推导了系统的静力学与动力学理论模型。采用理论和有限元方法分析了隔振系统的刚度特性,结果显示提出的隔振系统在保证准零刚度特性的基础上,能够通过串、并联线性弹簧的刚度匹配实现不同的静刚度特性。对制备出的原理样机进行了刚度特性和隔振性能验证实验。刚度实验测得的力-位移曲线与仿真结果吻合良好。隔振实验表明,设计出的准零刚度隔振系统能够有效拓宽具有相同正刚度的线性隔振系统的隔振频带。基于实验结果,结合理论模型对隔振性能的影响因素进行了分析和讨论。     

减振包装设计新理论

防震包装设计包括缓冲包装设计和减振包装设计。目前，缓冲包装设计理论已相当成熟，但减振包装研究不足。不足之处有二：第一，在缓冲设计后，只校核包装系统会不会发生共振，或只是利用隔振原理进行被动隔振设计；第二，利用冲击脆值作为一次超越损坏来进行设计，但实际上很多零件是在重复载荷条件下发生损坏的。本文阐述的减振包装设计新理论，将使上述校核性被动设计改进为协调性主动设计，使一次性超越设计改进为多次性疲劳损伤设计。     

道路不平顺激励下车辆运输非线性包装系统动力学响应

目的研究运输车辆-非线性包装系统耦合系统在路面脉冲激励下的隔振特性。方法整体考虑路面-运载工具-缓冲包装材料-物品之间耦合的非线性振动传递模型,建立基于二分之一系统的五自由度路面脉冲激励下车辆-非线性包装系统运动分析理论模型,推导得到系统动力学方程并求解。依据结果比较考虑车辆-非线性包装系统耦合及不考虑两者耦合对运输包装件的影响,从而得知考虑车辆-非线性包装件系统耦合系统下包装件最大竖向位移是不考虑两者耦合情况下的1.25倍左右,并分别对隔振材料非线性因素及路面不平顺因素对包装件的影响进行分析。结果在车辆运输过程中,隔振材料的非线性因素及路面不平顺因素对包装件系统的响应会产生一定的影响。结论对于精确进行被动隔振设计和隔振效果评价具有积极意义。     

运输包装仿真系统的应用研究

研究了运输包装设计的基本理论,建立了运输包装系统的动力学模型;在对微分方程进行Laplace变换的基础上,运用MATLAB/Simulink动态仿真工具建立了其仿真模型,并进行了仿真分析;开发了运输包装系统计算机仿真软件,只要输入或选择缓冲材料、流通特性及产品尺寸和重量等参数,便可仿真出运输包装设计方案.     

蜂窝型缓冲包装系统冲击特性分析

基于MATLAB对蜂窝型缓冲包装系统的冲击特性进行数值分析,研究了蜂窝型缓冲系统在半正弦波脉冲激励下的冲击响应谱,并讨论了相关参数对它们的影响,对该类系统的缓冲设计具有重要价值.     

减振包装设计新理论

防震包装设计包括缓包装设计和减振包装设计。目前，缓冲包装设计理论已相当成熟，但减振包装研究不足，不足之处有二：第一，在缓冲设计后，只校核包装系统会不会发生共振，或只是利用隔振原理进行被动隔振设计；第二，利用冲击脆值作为一次超越损坏来进行设计，但实际上很多零件是重复载荷条件下发生损坏的。本文阐述的减振包装设计新理论，将使上述校核性被动设计改进为协调性主动设计，使一次性超越设计改进为多次性疲劳损伤设计     

An electrical circuit analogy model for analyses and optimizations of the Stirling-type pulse tube cryocooler

The existing electrical circuit analogy (ECA) models are mainly used to optimize the inertance tube and to analyze the crude phase of the dynamic pressure and the volume flow rate. The specific analyses and optimizations of other components or the whole Stirling-type pulse tube cryocooler (SPTC) with the ECA model have not been carried out. In this paper, a new ECA model including the main components of the SPTC such as regenerator, pulse tube, phase shifter and reservoir has been developed. To improve the practicability of the ECA model, based on the basic governing equations, calculation expressions of the above components are worked out, and their equivalent analogical electrical elements are defined according to the analogy theory. Through the developed ECA model, the specific pressure and volume flow rate at any position can be acquired. Further optimizations on the SPTC based on the ECA model show that, with the same pressure and PV power at the warm end of the regenerator, there exists an optimal phase angle between the pressure and the volume flow rate for the SPTC to achieve the highest gross cooling capacity. In addition, with the same ratio of the pressure to the volume flow rate and the same phase angle between them at the warm end of the regenerator, when the regenerator ineffectiveness loss is neglected, the SPTC efficiency keeps constant with variations of the PV power, however, the efficiency will increase with the increase of the PV power if the loss is considered.     

缓冲材料振动传递特性测试系统数据处理

目的 研究缓冲材料振动传递率曲线的实现方法。方法 讨论了时域和频域分析方法的原理、 算法和具体实现过程; 在频域分析过程中, 采用加窗函数减少能量泄漏, 采用韦尔奇方法改进功率谱估计的方差特性; 采用振动台、 振动控制仪、 A/D转换板、 加速度传感器等硬件, 以正弦扫频方式对由质量块和缓冲材料组成的包装系统进行激励, 通过对采集到的激励信号和响应信号的分析处理, 得出缓冲材料时域和频域分析方法的振动传递率。结果 基于数据分析处理和振动传递特性测试实验的原理, 利用软件LabVIEW编制程序, 实现了缓冲材料振动传递特性测试系统的开发和振动传递率曲线的2种绘制方法, 2种方法得到的曲线比较接近。结论 该测试系统操作简单, 人机界面友好, 为缓冲包装材料的优化防振设计提供了强有力的工具。     

泡沫材料厚度对其刚度及阻尼系数的影响

根据隔振分析模型,建立了相应的实验测量系统,测量并分析了泡沫材料的刚度及阻尼系数。采用激振台对泡沫材料施加激励,由2个加速度计拾振,获得了由泡沫材料组成的缓冲包装系统的振动传递比曲线,应用非线性拟合方法计算得到了阻尼比,并求得了刚度和阻尼系数。实验结果表明:泡沫材料刚度随其厚度增加而递减,阻尼系数则在一定范围内随厚度增加而降低;泡沫材料厚度的增加会降低缓冲包装系统隔振的下限频率,在一定范围内越厚,隔振效果会越好,但当厚度超过了特定值,隔振效果反而有所下降。     

缓冲包装设计中考虑外包装箱的理论分析

通过对传统缓冲包装设计方法的分析,提出了存在的问题;采用模态分析法研究了在缓冲设计中考虑外包装箱的缓冲作用,为合理设计缓冲结构提供理论依据.     

考虑蜂窝纸板箱缓冲作用的产品包装系统跌落冲击研究*

在实际缓冲包装设计中,忽略了外包装箱的缓冲作用,因此很难得到合理的缓冲结构。为了研究外包装箱对缓冲包装系统的影响,首先基于压缩试验分别确立了制作外包装箱的蜂窝纸板与缓冲材料发泡聚乙烯的本构关系;其次建立了发泡聚乙烯与蜂窝纸板的串联力学模型,并介绍了求解算法;最后基于物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化两个原则,设计了串联缓冲包装结构目标优化函数并介绍了优化函数的求解步骤,通过试验数据验证了模型的正确性。结果表明,如果不考虑蜂窝纸板箱的缓冲作用,会造成很大程度的保守包装,因此考虑外包装箱的缓冲作用能有效避免缓冲材料的过度使用。这些研究结果与方法为其他不同缓冲材料的串联提供了参考。     

热声回热器频谱特性的研究--网络类比法的应用

采用网络类比法对回热器热声效应机理进行描述，并建立起网络类比数学模型，采用该模型对回热器不同填料的频谱特性进行了分析和比较。为回热器填料的选择以及回热器与热机系统频率的匹配提供理论依据。     

基于图论和拓扑的三相电力系统故障中的Z回路构造

本文研究了如何利用图论和拓扑构造Z回路矩阵,以便分析带有故障的三相电力系统.可靠的电力供应增长需求促进了人们使用计算机进行电力系统分析.电力系统分析对于故障分析,特别是电力系统的保护和控制起着非常重要的作用.应用图论原理构造的不产生回路关联矩阵的Z回路,优于网络分析和电路设计中使用的其它方法.本文通过某些拓扑关系、线形...     

Effect of fin spacing on the heat transfer and pressure drop of a two-row plate fin and tube heat exchanger

The analogy between heat and mass transfer (using the naphthalene sublimation technique to measure the mass transfer coefficient) was used to investigate the heat transfer capabilities of various two-row plate fin and tube heat exchanger configurations. Average transfer coefficients were determined from measurements of the mass transferred in an analogical system consisting of a pair of naphthalene plates and an array of spacer discs. The analogical system modelled a typical heat exchanger flow passage. Special attention was given to the effect of fin spacing on heat transfer capabilities. A physical interpretation of the experimental data has been given and new conclusions have been drawn. The pressure drop of the heat exchanger configurations has also been investigated.     

考虑转动的双曲正切与正切组合模型缓冲系统冲击响应研究

针对普遍使用的缓冲材料受压时应力-应变曲线呈现的线弹性区、屈服区和压实区三段式形态,建立了双曲正切与正切组合模型.在此基础上,考虑包装产品冲击时由偏心导致的受力不平衡引起的转动,推导了具有转动和平动耦合的缓冲包装系统在半正弦加速度脉冲激励下的动力学方程,探讨了包装系统平动与转动相耦合的规律.数值算例的结果表明,未考虑转动效应,会导致一定程度的过度包装,造成浪费.该模型的建立和考虑平动与转动相耦合情况的动力学方程,更加接近实际缓冲包装的工程应用情况,为包装结构优化设计提供了参考.     

Damage boundary of a packaging system under rectangular pulse excitation

Newton's theory of an acceleration damage boundary (ADB) in packaging technology is based on an assumption that there is no restriction to the deformation of cushion materials. This assumption is in fact not true for a real packaging system since the compressible range of any cushion material is limited. In this paper, the concept of a displacement damage boundary (DDB) is introduced and combined with that of ADB to determine an actual damage boundary for a packaging system. The method is applied to linear and bilinear cushion materials, with damage boundaries obtained analytically. It is shown that the safe region enclosed by an actual damage boundary may be substantially smaller than that determined solely by ADB. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.