600KN超大推力电磁振动试验台动圈结构的模态分析与优化

本文以600KN超大推力电磁振动试验台的动圈结构为研究对象,采用有限元分析方法计算其振型及模态频率,尤其关注其一阶轴向模态并以之为指标进行结构优化。根据动圈实际工况,建立了加筋动圈模型并定义了动圈的支承约束刚度,完成了动圈结构的模态分析。本文定义了有效质量权重(Efficient Mass Percentage, EMP)概念,并用于提取一阶轴向共振频率,结果通过实验验证。最终利用动圈缩减模型消除模态分析过程中出现的对称模态和局部模态。通过各结构参数对一阶轴向共振频率的灵敏度分析,找到了影响频率提高的关键部分。通过优化,动圈结构的一阶轴向共振频率有显著提升。     

《剩余质量阵和剩余刚度阵的近似计算方法》

在模态综合法中，剩余质量阵和剩余刚度阵的计算通常依赖于子结构的质量阵和刚度阵，由于几乎不可能通过实验方法得到子结构的质量阵和刚度阵，因此很难将实验数据应用于理论模态综合法中。针对这一困难，通过分析剩余质量阵和刚度阵的表达式，推导出它们的近似计算公式，这一近似计算公式中不含质量阵和刚度阵，亦即不需要事先知道质量阵和刚度阵就可以计算剩余质量阵和剩余刚度阵，从而回避实验辨识质量阵和刚度阵这一极具挑战的动力学反问题，克服实验模态综合法应用中的困难。数值计算表明，所提的剩余质量阵和剩余刚度阵的近似计算方法切实可行，且模态综合结果具有较高的精度。     

转子-轴承-密封系统的非线性动力学研究

将非线性油膜力模型Muszynska密封力模型相结合，综合研究转子一轴承一密封耦合系统在不平衡量激励下的非线性动力学特征。针对转速对耦合系统动态响应的影响进行了仿真计算，并利用系统轨迹图、Poincare映射和分叉图分析了耦合系统的非线性动力学特征。数值仿真表明，随着转速的变化，耦合系统呈现出复杂的动力学行为，产生了包括周期、倍周期、拟周期等丰富的振动现象，具有很强的非线性特征。     

基于FPGA的可重构信号发生器

信号发生器在动态测试领域有重要应用.借鉴电子设计自动化EDA领域的可重构思想,以现场可编程门阵列FPGA为载体,对信号发生器的开放式体系架构进行了试验研究.所设计的信号发生器具有参数易调节与小尺寸低功耗等特点,可方便下载地震波或路面载荷等现场信号,从而为结构动态测试提供参考激励.进行了压电悬臂梁激振试验,验证了设计方法的可行性.     

跌落碰撞下SMT焊点可靠性研究进展

针对在跌落碰撞条件下便携式电子产品中SMT连接焊点的可靠性问题,对该领域相关的理论和实验研究成果进行了综述。介绍了跌落碰撞环境下SMT焊点在跌落试验、数值模拟、寿命预测模型以及无铅焊点的可靠性研究的现状和进展,并对跌落碰撞下SMT焊点的可靠性研究进行了展望。     

具有初始弯曲转子振动峰值的控制方法

本文从理论上研究了控制初始弯曲引起的转子振动幅值的一种新方法。通过在与转轴初始弯曲方向成较大夹角的方向添加不平衡质量的方法 ,使转子新的不平衡方向与初始弯曲方向夹角接近 180° ,则可以减小转子在临界转速附近的振幅。无论新的不平衡参数大于或小于初始弯曲参数 ,只要新的不平衡参数不至于太大 ,则临界转速附近的振幅响应肯定会得到改善。特别是当新的不平衡参数近似等于初始弯曲参数时 ,无论转速高低 ,振幅都会大幅下降。当重力参数、外阻尼系数和内阻尼系数改变后仍有同样结论。本文援引文献 [2 ]中的实例对这种方法进行了验证 ,并给出了解决类似故障的步骤。本文的方法可用于处理生产实际中转轴初弯引起的振动问题     

涡轮叶片冷却数值模拟进展

本文概括总结了近年涡轮叶片冷却数值模拟的研究成果：对通道内部对流，总结了哥氏力和浮升力对Nu数和温度分布规律的影响；对于气膜冷却，总结了不同紊流模型情况下，叶片表面的Nu数分布以及各种紊流模型在模拟流动和换热方面的优劣；对于冲击冷却，总结了冲击各种表面情况下，滞止和平均Nu数分布规律和冷却效率对冲击距离设计的影响。了解了涡轮空冷叶片的数值模拟的现状，为今后空冷叶片的数值模拟提供一定的指导。     

一种基于波信号能量谱相关系数的损伤定位方法

基于波信号能量谱的相关系数,采用了两种策略分别计算传感线路的损伤特征参数(Damage index,DI),策略一:计算一条传感线路的感应波信号能量谱在基准和检测两种状态下的相关系数,并把该系数作为该条传感线路的DI。策略二:首先计算一条传感线路的激励波与感应波信号的相关系数,并把检测状态的相关系数相对于基准状态的相关系数的变化量作为该条传感线路的DI。在检测一个具有加强筋的复合材料板结构时,结合所计算的DI和损伤定位方法获取锥形孔损伤的概率分布图。试验结果表明策略二比策略一定位损伤的精度更高。这是由于策略二有效地避免了基准状态和检测状态的激励波信号的微弱差异所导致的损伤识别误差。     

采用分形示性数分析信号的混沌程度

研究了离散点集分形示性数的计算，提出了分析信号的混沌程度的方法。由分形信息理论出发，对离散采样的数字信号，通过变化采样频率，多次采样构造原始信号的分形点集；引入分形示性数的概念，得到了分形点集的分形示性数的计算方法，由分形示性数来区分运动的混沌程度。通过计算可以看出，该方法是可行的。     

二维全息谱在旋转机械故障诊断中的应用

通过对振动信号的处理、分析发现,旋转机械转子系统的振动信号经幅值谱、功率谱等传统的谱分析方法后,往往除了1倍频外还包括各次谐波及高倍频成份;引起转子系统振动信号中2倍频分量的因素很多,包括不对中、裂纹和电磁干扰等。直接从幅值谱等传统的谱分析方法很难判断2倍频振动分量的性质和原因。研究基于对中性良好的转子试验台,模拟了多种转子系统的故障,研究了二维全息谱以及轴心轨迹在旋转机械轴裂纹故障和碰磨故障诊断中的应用,结果证明所实现算法的有效性。