表面波纹度激励下的滚动轴承非线性接触噪声分析

滚动轴承的噪声对环境的影响一直是国内外工程界非常关注的问题。本文根据非线性力学和声辐射与传播理论，建立了滚动轴承在表面波纹度激励下的非线性接触噪声模型。对6202深沟球轴承进行了实例分析，研究了波纹度波数、初始幅值和最大幅值等参数变化对滚动轴承噪声声压级的影响。结果表明：波数与声压级存在着拟三角函数关系；声压级随着初始幅值的增加而变大；需要根据实际波数的情况采取不同的计算模型来确定最大幅值与声压级的关系。     

基于多方法融合的铁路轴承故障诊断

由于铁路轴承的易损性和故障信号提取的复杂性,文中应用了多方法融合的诊断法对铁路轴承进行故障诊断,并对基于多方法融合的BP和RBF两种网络进行了比较。首先,对采集到得信号进行FIR降噪,再对降噪后的信号进行小波包分解,构造特征向量,以此为故障样本对BP和RBF网络进行训练,实现智能化故障诊断,实验结果表明文中提出的方法能很好地诊断出轴承故障类型,但多方法融合的RBF的泛化能力优于BP网络,同时,在训练时间上,RBF网络也要优于BP网络,这为机械故障诊断提供理论依据。     

非线性裂纹转子密封系统的耦合振动分析

随着旋转机械结构参数的提高,作用在转子上的密封中的气流激振力将显著增大。本文针对裂纹转子密封系统进行了研究。应用Muszynska非线性密封力模型,建立了在密封中的气流激振力作用下的裂纹转子系统耦合动力学方程,分析了在非线性密封力作用下的裂纹转子运动特性,并着重讨论了迷宫密封的物理和结构参数对裂纹转子运动特性的影响。研究结果表明,系统具有非常丰富的非线性动力学行为,密封中的气流激振力对裂纹转子的周期运动有明显的抑制作用,密封结构的各主要参数对系统稳定性有很大影响,故可以通过调整密封参数来改善系统的动态稳定性,这为旋转机械的理论设计和故障动态监测提供了理论依据。     

基于Ansys的塔式起重机结构有限元分析

利用有限元分析软件Ansys,对JC7050塔式起重机桁架结构进行有限元分析,得出其结构在典型工况下每个杆件的强度、刚度、整机及局部的稳定性,对塔式起重机的设计、寿命预测和结构优化提供一定的依据和数据支持。     

基于弧长法的起重机伸缩臂架屈曲承载力分析

由于汽车或全路面起重机伸缩臂架的受力特点和构造特征将对伸缩臂架的承载能力产生不同的影响,为研究其影响机理和程度,采用非线性有限元法建立带有不同影响因素的伸缩臂架模型,基于弧长法对载荷-位移的非线性变形进行全过程跟踪仿真计算,分别得出材料的屈服强度、载荷偏心距、伸缩臂架节间搭接长度、变幅液压缸的支撑位置对臂架承载能力的影响度。结果表明:弧长法与有限元法的结合可作为分析伸缩臂架载荷-位移非线性变形屈曲问题的有效方法。而材料屈服强度、伸缩臂架节间搭接长度、载荷偏心距和变幅液压缸的支撑位置对伸缩臂架承载能力均有不同程度的影响。通过分析影响的变化规律,在设计时采取正确措施,可减小其影响,提高伸缩臂架的抗屈曲能力。     

Y形旋转超声波马达的设计与动态特性分析

为了探索和丰富旋转超声波马达的结构,使其满足响应精准且速度快以及控制简便的要求,设计了Y形旋转超声波马达,并对其结构及动态特性进行了分析。Y形旋转超声波马达将3组压电陶瓷片的横向振动复合成驱动足端面对转子的微幅驱动,通过摩擦耦合在惯性作用下推动转子顺时针或逆时针旋转。运用Workbench软件中的Design Exporation组件对Y形旋转超声波马达定子组件的结构尺寸进行了优化设计,提升了定子组件的性能。构建优化后Y形旋转超声波马达定子组件的有限元仿真模型,并通过模态分析获得了定子组件工作所需的固有振型,通过谐响应分析获得了定子组件的幅频特性曲线,通过瞬态分析获得了1个激励周期内定子组件的振动模态,验证了Y形旋转超声波马达的驱动机理。结果表明,Y形旋转超声波马达压电陶瓷片表面施加电压的最佳频率为20 739 Hz,对应的驱动足端面的振幅为6.95 μm。Y形旋转超声波马达结构简单且具有对称性,能效利用率高,对拓宽超声波马达的应用领域有重要参考价值。     

曲臂式高空作业平台三铰点位置优化

以某型曲臂式高空平台为例,以多目标优化理论为基础理论,建立了曲臂式高空作业平台变幅机构三铰点优化设计问题的数学模型,运用MATLAB优化工具箱对其进行优化,并提出了计算及优化曲臂式变幅机构受力的方法,为机构铰点布置与结构设计提供了重要依据,具有较大的工程应用意义。     

随机风载荷下大型风力机叶片/机舱/塔架耦合动力学分析

由于风力机叶片所受风力来流的随机性和风力机结构的复杂性,大型风力机在随机风载荷下的动力学行为分析一直是风电行业急需解决的难题之一。利用MATLAB/Simulink对随机风速进行了模拟,通过柔性多体动力学方法建立了符合实际的风力机叶片/机舱/塔架耦合动力学方程。在随机风载荷下对目前国内1.5 MW主流风力机的叶片、塔架的动力学行为进行了实例分析,得到了10 min时序随机风载下的叶片挥舞位移、速度历程和塔架的位移、速度历程。分析结果表明,在随机风载下,风力机启动时叶片、塔架振动较为剧烈,随时间的增加叶片、塔架振动幅度逐渐减小,振动速度也呈减小趋势。该研究结果为我国风力机设计理论的完善和工程实践奠定了一定的基础。     

不同雷诺数下螺旋槽径向气体轴承承载特性分析

为研究螺旋槽径向气体轴承在不同雷诺数下承载力的变化规律,建立基于Ng-Pan理论修正的气体轴承润滑模型,利用有限差分法求解该模型,得到不同雷诺数下轴承的承载特性,分析轴承几何参数和槽型参数的变化对承载力的影响。结果表明：螺旋槽径向气体轴承在非层流润滑状态下承载力大于层流润滑状态下的承载力;轴承几何参数对承载特性影响显著,其中随偏心率增大承载力呈发散式增大,且非层流状态下承载力与层流状态下承载力差距加大,随长径比增大承载力呈收敛式增加;轴承槽型参数中槽宽比、槽深比对承载特性有明显影响,随槽宽比、槽深比增加轴承承载力增加,而槽数对轴承承载力的影响并不显著,螺旋角对非层流状态下轴承承载力影响较大;轴承进口压力对承载性能有明显影响,随进口压力增大,承载力在层流状态下增加,在非层流状态下波动较大。     

风力机翼型在偏航载荷下的复合运动的动态失速分析

为了进一步研究大型风力发电机叶片在偏航载荷下的气动特性,将偏航载荷等效为俯仰运动并与叶片截面翼型的挥舞与摆振运动相结合,以NREL S809翼型为研究对象,使用带转捩修正k-ωSST湍流模型在雷诺数106情况下研究翼型俯仰运动与挥舞、摆振运动以相同频率振荡但具有不同相位差及不同折合频率时对其气动性能的影响.结果表明,翼...