车用发动机连杆载荷谱编制技术研究

应用有限元分析和动力学仿真相结合的方法,以发动机曲柄连杆机构为研究对象,基于柔性多体动力学理论,建立了活塞、连杆、曲轴和飞轮的刚柔耦合动力学模型,得到了连杆应力云图与载荷时间历程。分别计算了车用发动机在典型任务剖面下的连杆应力,对连杆危险节点的应力时间历程进行了雨流计数,通过对载荷谱外推和叠加,得到了发动机连杆目标载荷谱,并根据载荷分级的方法编制了连杆疲劳试验谱,为制定连杆疲劳寿命试验规范提供了参考依据。     

基于WVD的谱峭度法在轴承故障诊断中的应用

在对基于短时傅里叶变换(STFT)和基于小波变换的谱峭度法分析的基础上,提出了基于Wigner-Ville分布的谱峭度法.将其作为检测工具,利用谱峭度构造最优滤波器提取轴承故障信息.将这三种谱峭度法应用于滚动轴承故障诊断中进行对比分析.分析结果表明,时频分析方法对信号能量的集中程度和时窗与滤波器的选取是影响谱峭度法应用效果的主要因素.该结果对基于时频分析的谱峭度法理论体系的形成及其在故障诊断中的应用具有实际意义.     

机械故障诊断的非线性动力学原理

系统地介绍故障诊断的动力学原理,重点是机械故障诊断的非线性动力学原理.将机械装备分为可建模系统和不可建模系统.对可建模系统,基于分岔理论的故障机理分析,可对某些疑难振动故障的机理、控制和预测提供指导,以旋转机械为例,介绍建模方法.对不可建模系统,根据混沌动力学理论,应用实测振动数据可对系统进行相空间重构,根据表征能量分布的奇异谱的谱型可判断故障发生的根源.通过介绍,希望引起更多学者的注意和参与,相信这个研究方向对复杂装备制造水平的全面提升和非线性动力学理论的发展都是有意义的.     

基于自回归倒谱法估计骨小梁间距

基于超声背散射信号，本文提出用自回归（AR）倒谱法来估计松质骨中骨小梁的间距。对牛胫骨和人离体跟骨松质骨中的超声背散射信号采用AR倒谱法进行了分析，并估计了牛胫骨和人离体跟骨中骨小梁的平均间距。结果表明，松质骨的密度与骨小梁的平均间距具有密切的关系，随松质骨表观密度的减小，骨小梁的平均间距增大，用AR倒谱能比较准确地估计出松质骨中骨小梁的平均间距。     

空空导弹可靠性试验振动应力研究

空空导弹的挂飞振动应力是影响其可靠性的重要因素，导弹的挂飞振动主要由导弹周围的气动扰流引起。通过分析导弹周围的气动扰流特性，并引用国内外空空导弹的挂飞振动实测数据，指出了GJB899中对整弹挂飞振动要求的不合理之处。并建议整弹可靠性试验中的挂飞振动应采用20～2000Hz的宽带随机振动．且导弹头部振动量级应比导弹尾部的振动量级低3～6dB．这样才能真实地模拟气动扰流引起的振动效应。实践表明，采用该研究成果的实验室试验结果与空中挂飞试验结果相近。     

基于时间谱元法的动态响应优化

机械系统动态响应优化设计有很好的应用前景.动态响应必须满足依赖于时间的微分方程.为了获得最优解且满足与时间有关的约束,要求获得整个时间上的响应.研究基于时间谱元法的系统动态响应设计.深入探讨在时间域内离散动态响应,将运动微分方程组转化成代数方程组,精确解出瞬态响应,用高斯罗巴托勒让德(Gauss-Lobatto-Legendre,GLL)点法和关键点法处理时间约束.以最简单的多自由度动力学设计问题--2自由度弹簧减振器设计为例,引入人工设计变量,详细分析两种处理约束方法的优缺点,也说明此方法的正确性.这些内容可为进一步研究机械零部件的动态优化设计问题以及动载荷弹性分布参数系统的优化设计奠定基础,比如在固定端承受振动输入的矩形变截面梁的动态优化设计,在不同边界条件下承受垂直平面均布瞬态动载荷作用的弹性梁的动态优化设计等.     

基于EMD和Hilbert包络谱的滚动轴承故障诊断

为了对旋转机械中滚动轴承的运行状态进行故障监测和诊断,提出了一种基于EMD和Hilbert包络谱的滚动轴承故障诊断新方法.通过在滚动轴承实验台上提取振动信号,用EMD对数据进行分解得振动信号的固有模态函数分量(IMF分量),然后对IMF作Hilbert包络并进行谱分析.结果表明,该方法能够准确地识别和诊断出滚动轴承的运行状态和故障类型,非常适合滚动轴承故障精确诊断,具有很高的工程实用价值.     

滚动轴承故障诊断的改进小波变换谱峭度法

在Morlet小波变换谱峭度法的基础上做了相应改进,利用小波变换谱峭度法得到的谱峭度值,自动构造最优匹配滤波器。将此方法应用于滚动轴承故障诊断中,并与原小波谱峭度法进行比较。结果表明,基于小波变换的谱峭度法的效果对滤波器的选取比较敏感,具有更加优良的监测和诊断效果。     

一种基于对角切片高阶谱的故障识别方法

针对轴承故障信号中调制信号二次相位耦合的特点,提出了一种基于对角切片高阶谱的故障识别方法。该方法利用希尔伯特变换构造原始信号的解析信号,在高阶谱分析的基础上求其对角切片谱,可以有效地分析二次相位耦合引起的非线性信号。通过理论分析和轴承故障诊断实例,表明该方法可以有效地抑制噪声,提取振动信号的非线性特征,完成对轴承外圈故障和内圈故障特征的识别。     

基于纹理谱分析的工件表面质量识别研究

在分析切削参数对工件表面纹理影响的基础上,提出了运用纹理谱对工件表面纹理图像进行描述,采用改进的纹理谱方法来进行工件表面纹理完整性的识别,并分析了不同切削参数对工件表面纹理质量识别的影响.实验结果表明,切削用量对工件表面纹理完整性的影响较大,即切削速度的影响最大,进给速度次之,切削深度的影响最小,且切削用量越大,纹理完整性就在更短的时间内发生显著变化.