用于推进轴系振动分析的改进数值组装法

为计算推进轴系的中高频振动,对现有数值组装法(numerical assembly method, NAM)进行改进。改进的数值组装法(modified NAM, m-NAM)首先将推进轴系等效为多跨阶梯Timoshenko梁,采用精确的振动微分方程描述等截面梁段,并根据节点连续性条件构建系统矩阵方程,然后设计加权矩阵,通过行归一化降低系统矩阵的病态程度,解决NAM的高频数值发散问题。通过数值算例比较m-NAM、NAM、连续质量传递矩阵法和解析法,计算结果表明,m-NAM显著拓宽了轴系振动频率的计算范围,在高频段仍保持较高的计算精度。     

波纹管-黏滞流体隔振器特性与实验

针对振动敏感型电子器件的振动隔离问题,研究一种行程较大、动力放大因子较小、高频衰减率较高的隔振器。首先提出采用焊接波纹管和黏滞流体的两参数隔振器,其高频段衰减率约为-30 d B/dec,共振放大因子约为6d B,然后通过力学建模给出提高隔振效率的三参数隔振器参数,通过串联弹簧和增大阻尼,进一步降低共振放大因子,同时改善高频区衰减效果。实验结果表明,三参数隔振器的放大因子小于5 d B,高频段衰减率约为-52 d B/dec;在0~500 Hz内,隔振后的加速度RMS值下降90%以上。     

舰用主动柔性耦合隔振系统建模研究

针对目前复杂柔性隔振系统建模方法的局限性,提出了一种将阻抗/导纳方法和矩阵传递法相结合的、适用于实际工程控制应用的新方法,建立了包括被隔离设备、多个电磁式主被动一体隔振器和柔性基础在内的复杂柔性耦合系统的数学模型,并通过有限元方法对建模方法进行了验证,结果证明了该方法的正确性。     

曲梁周期结构隔振器特性研究

利用曲梁具有径向刚度和切向刚度耦合以及波形转换的特性,设计了具有低频宽频带隙的曲梁周期结构隔振器。该隔振器由多层面板-支撑曲梁结构构成。针对曲梁对边支撑的结构,推导了分析含有内部自由度的周期结构的能带结构以及利用子结构迭代法进行响应求解的一般公式,并进行了验证,该子结构迭代法特别适合于周期数较多的复杂周期结构的响应求解。对带隙起始频率和终止频率所对应的结构模态进行了分析。讨论了曲梁和面板结构参数变化对周期结构隔振器带隙结构的影响。并且对一对边支撑的曲梁周期结构隔振器进行试验研究,测得其原点导纳和传递导纳,验证了这种周期结构低频宽频带隙的存在和建模方法的正确性。     

热压焊机焊接温度控制的仿真与实验

针对热压焊机的温度控制问题,进行了数字控制器的设计与验证.先通过系统辨识建立电阻式加热器的温升动力学模型,然后根据动力学模型以及加热器的性能指标设计数字控制器,并以计算机控制方式实现.在控制器设计中,针对电阻式加热器的非线性温升特性,采用静态非线性变换将温度控制器设计转变为线性系统的控制问题,并设计最优控制器.仿真及实验结果表明,该温度控制系统达到了设计要求.     

一种新型冲击波形调节器的设计与仿真

基于液压节流耗能原理,提出一种新型冲击波形调节器的结构,其设计思想是采用小孔节流产生的阻尼来吸收消耗高速运动负载的动能,并对其紧急制动使负载获得设定的冲击波形。对冲击波形调节器的工作原理进行了介绍与分析,通过对设计参数的仿真研究,证明调节器的设计在原理上是可行的,可方便地通过调节阀芯的运动速度来改变制动过程中冲击波形的脉宽和幅值,从而满足不同的冲击试验要求。     

主动隔振与水下声辐射控制的实验研究

建立一个包括有机玻璃水箱和主动隔振器的实验系统,研究主动隔振对降低结构振动及其声辐射的有效性。实验模型的建立是基于流固耦合系统的有限元分析和局部模态测试,通过数值分析确定辐射面的振动模态以及辐射声场分布。扰动源的干扰频率接近辐射面固有频率,在水中形成共振状态下的辐射声场。扰动源采用四点主动隔离,四个电磁作动器同时控制并采用自适应对消算法,抑制扰动源周期性干扰引起的振动。实验结果表明主动隔振能够明显降低平板的辐射声压。     

粘弹性阻尼层设计的模态联合方法与实验

针对粘弹性阻尼层的设计,讨论了粘弹性材料的本构关系和基于模态计算的阻尼设计方法。阐述了基于模态联合方法的设计计算原理,并用仿真算例和实验对该方法进行了验证,结果表明,作为一种应用粘弹性阻尼层进行结构表面减振降噪的设计方法,该种方法是可行的。     

基于LS-DYNA的冲击试验机碰撞分析

基于显示动力学和接触碰撞分析的基本理论,采用有限元方法建立冲击试验机的碰撞模型,对接触面的冲击载荷进行仿真分析。根据仿真结果得出冲击试验中各碰撞部件的运动与受力状况,以及冲击力对碰撞速度等参数的变化规律,为后续的接触面状态测试奠定基础。     

推进轴系橡胶艉轴承刚度等效研究

研究推进轴系橡胶艉轴承刚度等效方法,给出重力作用下的轴系艉轴承的等效支承位置及刚度。建立转轴-轴承非线性接触有限元模型,获得轴承表面压力和位移分布,然后采用单点、多点支承模型进行刚度等效。结果表明,单点支承等效可以较为准确地描述转轴位移,但转角不够准确;5点支承等效较单点支承等效具有更高的精度,可以较为准确地描述轴系变形,而且动刚度等效也能较准确地描述频响特性(微幅振动条件下),尤其对于低频区域(小于60 Hz),与转轴-轴承接触模型的计算结果几乎一致。