考虑球面副间隙的4-SPS/CU并联机构动力学分析

基于机械系统动力学方程的增广法建立考虑球面副间隙的4-SPS/CU并联机构动力学模型。为了简化该并联机构的动力学模型,通过质量矩的方法视驱动支链为一个整体。根据含间隙球面副元素的接触方式建立该间隙运动副的运动学模型,求出含间隙球面副元素之间的接触变形量与相对接触速度。考虑到接触体之间接触刚度与机械系统动力学模型之间的耦合性,以非线性刚度系数代替Flores接触模型中的常数刚度系数而提出一种改进的接触力模型,并基于该接触力模型利用接触变形量与相对法向接触速度建立间隙运动副元素之间的法向接触力模型,为了保证数值运算的稳定性,采用具有动态修正系数的Coulomb摩擦模型,建立接触体之间的切向接触力模型。进一步把间隙运动副元素之间的接触力转换到该间隙运动副所连接的驱动支链和上平台的质心上,并把该接触力集成到4-SPS/CU并联机构动力学模型的广义力中,从而成功引入了关节间隙效应,采用Baumgarte稳定约束法避免了积分过程中的约束违约问题。通过数值分析预测球面副间隙对4-SPS/CU并联机构动力学性能的影响。     

粘弹性复合结构动力响应的精细积分解法

利用扩阶状态变量，提出了一种弹性一粘弹性复合结构动力响应的分析方法，并把精细积分法引入到该问题的计算中来，使复杂问题得到简便的解决。通过计算实例，并同现有的计算方法比较，说明了该方法的有效性和精确性。该方法具有公式简单，编程容易，精度高，计算速度快等优点。     

Cu-Ni-Si合金二次时效时的再结晶行为

利用透射电镜、显微硬度法和电导率法,研究了Cu-Ni-Si二次时效过程中显微组织、硬度及导电率变化情况.结果表明:二次时效可使合金在较短的时效时间内获得更高的导电率,经预时效后冷变形的合金,溶质原子可借助密集且分布均匀的位错网络由铜基体快速传输至析出物处或析出物的形核部位完成析出过程,使铜基体得到快速的净化,从而获得较高的导电性.Cu-3.2Ni-0.75Si合金经预时效 变形后的时效过程中,可发生原位再结晶和不连续再结晶两种形式的再结晶.再结晶的形式主要决定于预时效时析出相的大小和冷变形的程度,稳定细小的析出相促使原位再结晶的发生,原位再结晶使合金微观组织中析出相比较细小,因而保持较高的硬度;亚稳的析出相在再结晶过程中将向稳定相转变,相变动力与形变储存能共同作用促使合金发生不连续再结晶,使合金硬度迅速下降,析出相快速粗化.     

锌基阻尼合金在含间隙机构振动控制中的应用

提出了用锌基阻尼合金材料作为构件实现含间隙弹性机构振动控制的方法。采用符合接触边界条件的非线性弹簧阻尼模型描述碰撞分离过程,建立了多间隙平面连杆机构的动力学模型;用二次曲线函数拟合实验所得锌基阻尼合金的损耗因子随应变变化的规律,由等效粘性阻尼理论,给出了一种依赖于应变和频率的非线性阻尼本构关系式;推导出了含间隙弹性连杆机构单元运动微分方程和系统运动弹性动力学方程。计算结果说明锌基阻尼合金材料应用于含间隙弹性机构的振动控制中是可行的。     

定向井有杆抽油系统扶正器可视化设置及仿真

合理设置定向井抽油杆柱的扶正器,可有效降低杆柱摩擦,延长检泵周期,提高系统效率和抽油杆寿命。首先解决了测井录入方位角不连续问题,采用三次样条插值对连续化后的井眼数据进行计算机模拟,生成定向井抽油杆柱空间轴线;开发了可视的扶正器设置和系统仿真软件,通过文件读取或键盘与鼠标输入(均匀分布输入、井深数据输入以及鼠标点击输入)等方法设置各类扶正器;采用摩擦力等效原则,运用等效摩擦系数计入扶正器对组合抽油杆柱的影响;经过对等效有杆抽油杆柱系统动态仿真,得到抽油杆柱摩擦力分布和摩擦耗能等特性参数,运用这些数据可以对扶正器设置进行评价并进一步改进设置方案,实现定向井有杆抽油系统扶正器可视化优化设置。     

基于LuGre摩擦模型的定向井有杆抽油系统动态参数预测

针对定向井有杆抽油系统井下摩擦的非线性特征,提出了一种基于LuGre摩擦模型的有杆抽油系统动态预测方法。介绍了LuGre摩擦模型,并确定了符合工程实际的模型参数。将抽油杆柱的振动视为多级杆的纵向振动,对杆柱单元进行了受力分析,建立了有限元形式的杆柱系统动力学方程。结合泵载荷边界条件,利用状态空间法对系统动力学方程进行了数值求解,获得了悬点载荷随冲程变化的地面示功图。给出了基于LuGre摩擦模型的动态预测实例,并将预测结果与采用经典库仑-黏滞摩擦模型预测所得结果以及实测结果进行了对比。结果表明:LuGre摩擦模型能较好地描述抽油系统井下摩擦状况,基于LuGre摩擦模型的预测结果更接近系统真实值。     

数控机床进给伺服系统研究进展

针对目前数控机床进给系统的发展状况,首先描述了进给系统的几种结构形式,分析了不同结构形式的特点及适用场合。然后介绍了进给系统运动性能的预测及检测方法。并且系统地阐述了几种进给系统力学模型及其特点,分析了进给系统中影响进给系统动态性能的非线性因素,详细论述了多种摩擦和间隙控制补偿方案及其各自特点。最后,针对当前进给系统建模及控制方面存在的不足提出了几点展望,为今后进给系统的相关研究提供了参考。     

新型变速恒频风能转换系统的实现原理与运动学分析

为了实现风能转换系统(WECS)的变速恒频输出,降低变频逆变器系统造价,提出一种带有柔性混合驱动环节的实现变速恒频风能转换的方法.描述其变速恒频实现原理及差动调速主传动基本结构.从运动学角度分析3个转轴的角速度关系.给出伺服电动机调速幅度、调速深度、调速带等关键参数的计算公式.通过具体参数,计算低于额定风速下该变速恒频风力发电系统的特性参数.结果表明,该系统可以在稳定风能功率输出的同时,实现最大功率点追踪(MPPT).     

考虑磨损影响的含间隙机构仿真与试验研究

利用Archard磨损模型计算含间隙机构中的轴磨损,并获得磨损轮廓。利用ADAMS软件建模仿真,研究了磨损间隙对系统动力学特征的影响。随着磨损间隙的变化,轴孔中心之间的加速度响应幅值呈逐渐增加趋势,高幅振动位置随磨损间隙的增加发生一定规律性的变化,即磨损程度与系统振动的振幅和振动时间密切相关。最后通过自制的含间隙曲柄滑块试验装置验证了以上结论。