基于频域多目标优化的铣削力系数及偏心参数识别

在正交切削假设基础上,根据刀具运动几何关系,推导铣削力微元表达式,并从严格的铣削切屑载荷模型出发,考虑刀具偏心引起的多种效应,通过积分运算建立铣削力模型的矩阵形式.随后采用傅里叶变换得到铣削力的频域模型,并用矩阵运算对频域的仿真结果与测量结果的各次谐波进行比较分析,推导得到谐波残差的多元函数,在此基础上提出频域多目标优化的铣削力系数及刀具偏心参数识别方法.以典型航空铝合金材料的多次大偏心率铣削试验为参照,文章模型铣削力仿真误差在2%～6%范围,验证了该方法识别的铣削力系数及偏心参数准确有效.并通过与文献模型时域对比,说明频域多目标优化模型与本次试验结果更为吻合,特别在大偏心率的铣削条件下与文献模型相比有所改进.     

基于Modelica的液压起升机构动态特性分析

在多领域统一建模仿真平台MWorks下,采用Modelica语言建立液压起升机构的多场耦合仿真模型,对吊重瞬间离地起升这一典型工况进行动态仿真,分析液压起升机构的动态特性,以及变量泵容积调速系统在减小冲击方面的影响。结果表明,采用建立的仿真模型能够较好地模拟起升机构性能,反映液压耦合的作用,为起升机构的设计提供理论依据     

计及陀螺效应的翼吊式机翼-发动机系统结构动力学特性研究

针对翼吊式发动机机翼系统的特点,运用Hamilton原理建立了计及发动机陀螺效应的Bernoulli-Euler悬臂梁振动方程;从陀螺力矩理论出发,分析了转子对结构的耦合作用机理,研究了不同转子转速和结构参数条件下,转子陀螺效应对悬臂梁结构固有特性的影响,从而为进一步研究计及转子陀螺效应的大型客机机翼发动机系统动力学特性及气动弹性特性奠定了一定的理论基础。     

透平压缩机常见振动故障分析与处理

透平压缩机作为一种叶片式旋转机械,广泛应用于石油、化工、天然气、冶炼、制冷和矿山等经济领域。在高速、高压、高功率密度工况下工作,易产生强大的激振力,使转子在工作中失去稳定性。对透平压缩机常见的转子不平衡、对中不良、轴承故障和喘振等振动故障的原因进行分析,提出改进措施,以保证压缩机安全稳定运行。     

厚梁结构中的导波传播与激励频率选择研究

通过导波在厚梁结构中传播时所表现出的特性,分析导波在厚梁结构中传播的机理。基于Rayleigh-Lamb方程,开发出用于绘制计算Lamb波在各向同性板结构中传播的频散曲线的专业软件。综合考虑在厚梁结构中影响导波激励中心频率选择的各种因素,如：选取适当的导波模式、降低频散效应的影响、增加导波信号的幅值、提高信号时域分辨率和抑制局部对称效应等。基于以上分析优化了激励信号的参数,并提出基于导波的结构健康性监测技术中激励频率选择的标准化流程。     

基于H∞的铣削加工振动主动控制

本文通过对铣削系统进行受力分析,建立了圆柱螺旋立铣刀的铣削系统动力学模型。在此基础上,针对刀具和工件的相对振动,运用H∞的鲁棒混合灵敏度法,选取了合适的权重函数W1,W2,W3,设计了主动减振控制器。将该控制器加入铣削模型之中,仿真和实验结果证明了该控制方法在铣削颤振抑制方面的有效性和鲁棒性,扩大了稳定铣削区域;同时将针对刀具和工件相对振动的控制效果与只针对刀具或者工件振动的控制效果进行了比较。     

随机噪声激励下轻敲式原子力显微镜动力学特性研究

针对有界随机噪声激励下轻敲式原子力显微镜 (AFM：Atomic force microscope)系统的非线性动力学问题,建立Lennard-Jones力场作用下针尖-样品的集总参数模型,应用现代微分方程和分岔理论,分析了随机扰动强度和弯月面接触角对AFM针尖-样品耦合系统动力学特性的影响。结果表明,轻敲式AFM耦合动力学系统中存在丰富的周期运动和混沌运动,表现出复杂的非线性行为,混沌特性随着随机扰动强度增大而增强,弯月面接触角越大混沌特性越明显,因此在轻敲式AFM优化设计中,随机噪声对AFM系统的影响不可忽视。     

开关磁阻电机的Modelica模块化建模方法

详述了开关磁阻电机驱动系统（SRD）的Modelica模块化建模方法,建立了SRD的模块化模型库,分析了Modelica建模方法相比于传统商业软件如MATLAB/Simulink建模方法的优点。比较结果显示,SRD的Modelica模型库的可重用性更强,该建模仿真方法能更直观地分析SRD的瞬态特性,尤其更易于组建大系统级模型,实现多领域物理系统的混合仿真。     

考虑非线性涡动时裂纹转子的分叉与混沌特性

分析了裂纹转子在非线性涡动影响下的动力学行为，特别是系统响应的分叉与混沌特性。通过大量数值计算表明：当刚度变化比ΔＫ较大时，系统在亚临界转速区的１２Ωｃ、２３Ωｃ附近具有丰富的非线性力学行为，有可能出现倍周期分叉、拟周期响应及混沌现象。随着ΔＫ的增大，在１２Ωｃ、２３Ωｃ附近周期解分别由低频进动分量分叉和谐波分量分叉两种不同的方式变到拟周期。随继续增大，首先在２３Ωｃ附近出现混沌，通向混沌的道路一方面是由拟周期进入，另一方面则与周期３解有关。当ΔＫ非常大时，在１２Ωｃ附近也由拟周期通向混沌。本文还发现许多周期３解随初值的改变而变为其它周期数解的情形。     

L型耦合板相关激励下高频随机能量流分析

将板的能量流分析法应用于耦合板结构受随机激励的情形,并用无限板导纳近似有限板导纳的方法考虑了随机力的相关性对输入功率的影响。对在同一块板上受到两个相关或不相关随机力作用的L型耦合板的能量响应和功率流进行了计算,结果反映了能量密度的空间分布和功率在子结构间和内部的传递路径。两种相关激励条件下的结果对比表明,作用于所考虑位置上的随机激励间的相关性对耦合结构的能量响应及功率传递的影响很小。对该L型耦合板的响应用传统的统计能量分析法进行了求解,其结果与能量流分析法预测的主要能量场的响应基本一致,说明了考虑随机力间相关作用的能量流分析法应用的有效性。