双十字轴万向节刚柔耦合动力学研究

基于刚柔耦合多体动力学理论,运用三维设计软件,以有限元软件和多体动力学软件为基础,建立双十字轴万向节的刚柔耦合动力学仿真模型。考虑该模型中间轴空心段的柔性特性,对中间轴空心段进行了模态分析,得到了其模态中性文件。为分析双十字轴万向节输入轴、输出轴与中间轴夹角大小对传动均匀性的影响,分别在3种不同轴间角条件下对模型做动力学仿真分析。研究结果表明,输入轴与中间轴、输出轴与中间轴轴间角的绝对值相差越小,转动的不均匀性越小,与万向节的传动理论一致,该建模及分析方法为十字轴万向节的设计以及改进和优化提供了一种可借鉴的方法。     

基于动态数据挖掘的热力参数传感器故障诊断

针对火电机组热力参数动态数据的海量、高维特点,提出了一种基于动态数据挖掘的热力参数传感器故障诊断新方法。该方法通过对热力参数信号进行经验模态分解,获得一系列平稳的本征模态函数(intrinsic mode function,简称IMF)分量和一个趋势余量,实现传感器故障特征信息的动态挖掘。以各IMF分量和趋势余量的方差作为特征向量构建欧氏距离判别函数,结合径向基函数神经网络确认传感器是否发生故障。根据专家经验得到的规则分析传感器测量值与理论值之间的差值,判别传感器的故障类型。以某电厂600MW火电机组实时运行数据为基础进行仿真实验,结果表明:该方法能够仅使用热力参数传感器正常状态下的样本,有效区分传感器故障造成的信号变化与机组本身正常负荷波动造成的信号变化,实现快速准确地对热力参数传感器的工作状态和故障类型进行判别。     

火车车轮喷砂机自动夹持器圆柱凸轮有限元模态分析

圆柱凸轮是火车车轮喷砂机自动夹持器的重要零部件之一,建立圆柱齿轮的动力学控制方程,利用有限元软件对凸轮进行静力学和模态分析,得出应力云图及固有频率和振型等参数,为后续进行谐响应分析或者瞬态动力学分析提供理论参考。     

深井钻机K型井架的动力模型设计

动力模型试验是研究深井钻机井架的动力特性的有效方法。为制作井架的动力模型,基于相似理论分析了K型井架动力模型与原型之间的相似准则,采用量纲分析以及方程式分析法推导了井架各相似判据的相似比,并以此为依据设计出井架模型。为满足加工工艺的要求,对部分杆件的长度和截面做了适当调整,在此基础上采用有限元软件分别对井架模型和原型进行模态分析,通过对比验证,发现前6阶模态频率的最大相对误差仅为7.70%,说明井架模型能准确反映原型的动力特性,该模型的设计合理。本设计结果为深井钻机井架的模型试验打下了基础。     

阶梯形超声变幅杆谐振频率的瑞利修正

在设计阶梯形超声变幅杆时,变幅杆的频率仿真值往往小于设计值;变幅杆的截面尺寸越大,这种偏差也越明显。按照瑞利修正理论,理论分析了这种现象产生的原因;在考虑变幅杆纵向振动后,给出谐振频率的瑞利修正值。重点推导了比较常用的粗细等长变幅杆的频率修正公式。借助有限元分析软件workbench对一组阶梯型变幅杆进行模态分析;获取不同半径变幅杆的谐振频率仿真值。分析比较理论值与仿真值;结果表明,按照瑞利修正理论修正后的频率值能更好地与仿真结果相吻合。这对于大截面阶梯形变幅杆的理论设计有一定指导意义。     

基于ANSYS Workbench的水稻收割机机架的模态分析及优化

水稻联合收割机机架是整机的关键部件,是其它部件的定位、安装基础,其设计质量关系到整机的使用和制造。基于ANSYS Workbench环境对水稻收割机机架进行模态分析,提取其前6阶固有频率及振型,并对振动特性进行研究,针对机架可能产生共振的固有频率下,变形严重部位局部优化后再进行模态分析。对比前后分析数据,表明改进后的机架振动特性优于原始结构的振动特性,改进后的机架结构更合理。分析结果将为机架结构的振动特性分析、振动故障诊断以及结构动态特性的优化设计提供理论依据。     

基于Hypermesh和Workbench的钻机平台模态分析

利用Hypermesh中ABAQUS模板对复杂装配体进行网格自动划分,省略了ANSYS模板对格式转换的过程,随后导入到Workbench进行计算分析,得到了复杂装配体的静力、模态分析结果。联合仿真快捷高效,可以大幅减少产品开发的时间和费用。该方法也可用到其它有限元分析过程中。     

一种新型高铁接触网绝缘子冲洗机构优化及模态分析

运用ANSYS Workbench对一种新型绝缘子冲洗机构的伸缩臂进行静力学分析,并利用Design Exploration实现了以伸缩臂重量极小化为目标的截面参数优化。在满足负载要求的前提下,伸缩臂整体质量减少22.1%(17.9kg)。对处于工作状态的伸缩机构进行模态分析,研究优化后机构在该状态下的动态特性,结果表明:优化后机构在该状态下的动态特性良好,优化结果可行。     

超声导波检测技术的发展、应用与挑战

回顾了近三十年的超声导波技术发展及应用,阐述了导波的频散现象及其求解方法,深入分析了导波激励的力学加载原理和模态选择原则。论述了导波的传感激励方法与装置,并比较了各种激励接收方法的特点与应用场合。对超声导波在板类、管类和复合材料中的应用进行了评述,并从提高缺陷检测能力的角度,介绍了时间反转法和相控阵法在超声导波技术中的应用。最后总结了当前导波技术面临的机遇与挑战。     

改进的ESMD用于公共场所异常声音特征提取

由于公共场所异常声音的特殊性及背景噪声的复杂性,极点对称模态分解(ESMD)用于异常声音分解时,存在一些理论和技术上的缺陷。经分析认为公共场所异常声音为非线性、非平稳信号,背景噪声服从T分布。为此,提出改进的ESMD用于公共场所异常声音分解,得到有利于识别的特征。所提出方法的特点是将T分布噪声序列添加到具有背景噪声的异常声音信号中,以减小背景噪声对特征提取的影响;将模态分量的排列熵作为判定异常声音与背景噪声的准则,自适应筛选有效的模态分量;用对称中点插值法替代极值中点奇偶插值法,以缓解ESMD插值端点不明确带来的模态失真。在公共场所异常声音数据库上进行了相关实验。实验结果表明,所提出的方法与目前典型的时频信号处理方法相比,在提高公共场所异常声音分类识别率的同时,缩短异常声音的分解时间,是一种有效的公共场所异常声音特征提取方法。