转子-椭圆轴承系统混沌运动的研究

采用非线性油膜力数据库方法获得椭圆轴承的非线性油膜力,对转子－椭圆轴承系统的混沌运动进行了分析,数值计算得到了转子－椭圆轴承系统在某些参数域中的分叉图、轴心轨迹、相图、Poincare映射,时域波形和频谱图,直观显示了系统发生混沌运动的性态,为控制转子系统混沌运动的发性及动力学设计提供了理论基础。     

转子─轴承系统非线性失稳因素分析

对引起转子-轴承系统失稳的主要因素：非线性油膜力、转轴材料的内摩擦、动压密封力、蒸汽激振力进行了分析非线性油膜力对转子-轴承系统的稳定性影响最大,应重点分析和研究在非线性油膜力作用下转子-轴承系统的稳定性、响应及动力学行为．动态密封力、材料内阻尼、蒸汽激振力对转子-轴承系统的稳定性均有影响．因此在进行转子-轴承系统的稳定性研究及动力学设计时均应考虑这些非线性因素．     

粘度调整剂对汽油发动机油燃费特性的影响

为提高汽车燃费指标，实验分析了不同粘度调整剂对汽油发动机润滑油燃费特性的影响。实验利用LNT（Laboratory NO-oxidation test）模拟润滑油在发动机中的老化过程，用TBS(Tapered bearing simulator-viscometer）测量润滑油的高温高剪切（High temperature high shear-rate，简称HTHS）粘度，并以此为主要参数来判定润滑油的燃费指标。实验结果表明：分散型高分子量PMA(Polymethacrylate)和OCP(Olefin copolymer）两种类型对改善汽车的燃费指标(Fuel Economy,简称FE）十分有利。其结果与Sequence aVIB实验中实际测得的FE改善率有较好的相关性，从而为研究润滑油的FE指标性能提供了简单可行的方法。     

四速链传动变速器

关于四速链传动变速器的机构原理设计，它由链传动机构和变速操纵机构二部分组成。它具有结构简单、成本低、使用条件要求低等优点，并给出了一个应用实例。     

旋转式磁流变阻尼器用于卷料张力模糊控制

为减小收、放卷料时的张力波动,提出用一种新型旋转式磁流变阻尼器作为控制元件的解决方案.确定了该阻尼器的结构,建立了阻尼器的阻尼力矩模型.模型仿真表明:阻尼力矩随电流增大呈指数规律增加,电流较小时近似为线性关系,而在电流大于5A时饱和;阻尼力矩与转轴角速度成正比.提出采用模糊逻辑方法对阻尼器的阻尼力矩进行控制,从而控制张力波动.确定了相应的模糊输入和输出变量,得出模糊控制规则.仿真结果表明:旋转式磁流变阻尼器应用于张力的模糊控制,能够降低张力波动的幅值.     

磁流变冲击缓冲系统最优广义宾汉数控制EI北大核心CSCD

在理论和试验分析磁流变缓冲器(magnetorheological shock absorber,MRSA)阻尼力特性的基础上,建立了考虑二次型阻尼特性的单自由度冲击缓冲系统的动力学方程,定义了磁流变冲击缓冲系统的广义宾汉数(generalized Bingham number,GBN)。以软着陆为控制目标,提出了考虑二次型阻尼特性的磁流变冲击缓冲系统的最优广义宾汉数控制策略。推导了负载的加速度、速度和位移公式,分析了磁流变冲击缓冲系统在不同广义宾汉数的响应。仿真分析和试验测试验证了基于二次型阻尼的最优广义宾汉数控制策略在软着陆控制精度上优于基于线性阻尼的最优宾汉数控制策略。     

水轮机转子-密封系统模型及其非线性动力学特性分析

对几种间隙流体激振力模型进行分析比较,着重描述了Muszynska模型所揭示的流体激振力的主要特征;并应用 Muszynska模型建立了水轮机Jeffcott转子-密封系统非线性动力学模型;通过数值计算分析了系统主要参数对稳定性的影响及转子涡动幅值随转速变化的规律.结果表明当转速超过临界失稳转速时,系统出现小幅度涡动,随着转速的进一步提高,转子的涡动幅值持续增加,最终可能导致碰摩,是转子产生破坏事故的重要原因之一.     

含有周期分布转动振子的声子晶体梁的弯曲振动带隙研究EI北大核心CSCD

将转动振子周期布置于基体梁上形成声子晶体梁,受到外激励时,转动振子对基体梁产生动态反力矩作用。基于欧拉梁理论,采用传递矩阵法计算得到含转动振子的声子晶体梁的复能带结构。计算结果表明,转动振子可以使得声子晶体梁产生窄频带局域共振带隙和宽频带Bragg带隙。分析转动振子的转动惯量和转动刚度对带隙的调控作用,得到带隙变化的一般规律。转动刚度恒定时,减小转动惯量会拓宽局域共振带隙。转动振子频率恒定时,过大或过小的转动刚度会减小局域共振带隙带宽。同时提高转动惯量和转动刚度可以有效拓宽Bragg带隙。针对有限长的含转动振子的声子晶体梁,用谱单元法计算振动传递率,验证了含转动振子的声子晶体梁的带隙特性。该研究为声子晶体的带隙设计提供了理论依据。     

改进Fourier-Ritz方法分析附加质量矩形板的横向振动

在实际工程中,附有集中质点或者可以等效为集中质点的矩形薄板结构在机械工程、电子工程以及车辆工程等领域具有广泛应用,如支撑工作台、舰船甲板、PCB板等。采用改进Fourier-Ritz方法对一般边界条件下且附加集中质量的矩形薄板建立数值分析模型,可以避免传统方法在薄板边界处存在的不可导或者不连续等问题。另外采用余弦函数加多项式形式的傅里叶展开相较于正弦函数展开,其结果具有更好的收敛性。该文给出带有集中质量矩形薄板振动的质量矩阵和刚度矩阵的计算方法,分析了不同边界约束的设定参数以及讨论了集中质量大小、位置以及数量对矩形板模态的影响。该方法及其分析结果可以应用于矩形薄板的振动分析以及振动控制。     

新型半主动整星隔振平台及其模糊最优控制研究

为降低卫星在发射过程中受到的动态载荷,提出一种采用磁流变阻尼器的新型半主动整星隔振平台。建立隔振平台的动力学模型和柔性卫星隔振系统总体的动力学模型。将LQG最优控制和模糊控制技术相结合应用于半主动整星隔振系统,以卫星振动响应能量和作动器输入能量的加权和最小作为最优控制目标来确定最优控制力,并采用预测状态法进行时滞补偿。以最优控制力和磁流变阻尼器的实际出力作为输入变量,以磁流变阻尼器的控制电流作为输出变量设计模糊最优控制器。仿真分析结果表明:新型半主动整星隔振系统采用模糊最优控制时,在卫星轴向和横向方向上都可取得良好的振动控制效果,并且控制效果明显优于被动控制和限幅最优控制。