直升机主减机匣轴承座阻尼结构减振分析

针对某直升机主减机匣的振动噪声问题,对主减传动系统模型进行动力学仿真分析,求解了弧齿锥齿轮副高速传动时产生的动态啮合冲击力;以主减机匣为研究对象,基于阻尼减振机理,分析了轴承座添加泡沫铝阻尼材料对机匣振动的影响.求解机匣振动响应,研究轴承座不同厚度的泡沫铝材料对机匣固有频率、模态阻尼比的影响;分析了阻尼层不同安装位置对轴承座阻尼结构减振效果的影响.结果表明,主减速器啮合频率处机匣的振动加速度值减小14.89％;在轴承座处添加阻尼材料可以增大机匣模态阻尼比,有效地抑制机匣的振动.     

基于QPSO⁃MPE的滚动轴承故障识别方法

为准确辨识滚动轴承故障类型,提出了一种基于量子粒子群优化多尺度排列熵(quantum-behaved particle swarm optimization and multi-scale permutation entropy,简称QPSO-MPE)的滚动轴承故障识别方法。首先,对滚动轴承的原始振动信号进行集成经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD),得到一系列内禀模态分量(intrinsic mode function,简称IMF)和一个趋势项,并以峭度作为度量指标筛选出含有主要故障特征信息的IMF来重构振动信号;然后,利用量子粒子群优化算法对多尺度排列熵的关键参数进行优化,得到其模型计算重构信号的多尺度排列熵,从而构建轴承故障的多尺度排列熵特征集;最后,将故障特征集输入GG(Gath-Geva)模糊聚类算法进行聚类识别。实验结果表明,基于QPSO-MPE的滚动轴承故障识别方法可实现滚动轴承典型故障的准确辨识,证明了QPSO-MPE在故障特征提取方面的有效性。     

高压气流管道瞬态冲击振动分析及抑振研究

为了解决高压配气间管道系统工作时发生的剧烈振动问题,确保重大型号试验任务的顺利开展,采用多种数值模拟手段和试验测试手段相结合的方法,进行结构振动分析及抑振研究。首先,基于有限体积法构建主管道2及其出气管道的内流场流体动力学数值模型,计算并提取动态气动载荷;其次,基于有限元方法建立包含主管道2及其出气管道在内的整个配气间里的管道系统的结构动力学数值模型,分析其结构模态特性;最后,综合以上2个数值模型,计算高压气流管道结构瞬态激励振动响应,并依据结果设计相应的抑振装置。该综合分析方法充分厘清了振动的基本诱因,抑振后的结构振动大大降低,完全具备了持续工作的能力。研究表明,该振动研究方法可用于指导高压高速流体管道结构设计或结构技改,也可用于指导空气动力试验装置的研制。     

单轴FOD伺服转台设计

从FOD系统的总体需求出发,设计了一款质量轻、体积小、可靠性强且定位精度高的单轴FOD转台系统.根据转台总体设计指标,介绍了转台的工作原理,讨论了转台的机械结构和控制系统的设计方法,分析了转台在-40℃～70℃工作温度范围内零件热变形对装配体的影响.通过SolidWorks构建转台的三维模型,并使用ANSYS对转台进行静力学分析和模态分析,计算出转台的应变和应力分布图以及转台前6阶模态频率.分析结果表明,转台在工作过程中不会发生共振,结构可靠,设计满足指标要求.     

科氏惯性力对转管自动机终点偏差的影响

转管自动机的科氏惯性力对弹丸终点偏差的影响会降低射击精度和密集度.利用有限元软件对自动机的固有模态进行分析,获取有关参数并根据空间解析几何知识计算身管振动偏角,依据此偏角及科氏定理得到了某转管自动机的科氏惯性力;结合外弹道理论,建立了科氏惯性力对弹丸章动影响的数学模型;研究结果表明:弹丸飞行马赫数影响章动周期的最小弹丸截止转速,马赫数越大,截止转速越高;弹丸弹带部分即将飞出炮口时,科氏惯性力达到最大;起始章动角影响弹丸章动某一方向的外延特性,改变射弹散布与目标的重合度;控制弹丸飞行的动平衡,采用合理的弹丸转速,可有效降低起始扰动.分析结果可为校正终点偏差,提高射击精度和密集度提供理论依据.     

基于ANSYS Workbench的电机轴系模态分析

提升机电机轴的主要作用是将电机的输出动力通过链传动传递至滚筒,为滚筒作业提供动力.不仅要符合强度、刚度等力学条件,还需要满足一定的动态性能要求.本文针对7800 kW同步电机主轴,通过软件SolidWorks进行建模,并利用ANSYS对其进行有限元模态分析和谐响应分析,得到了该轴前8阶模态的固有频率、振型及扭转角度分布,分析结果可以作为电机轴优化设计的参考,通过合理的优化也避免在运行过程中与激励频率发生共振,有利于提高电机轴的可靠性与寿命.     

有效独立法在敞车侧墙模态中的应用研究

为了更精确地获取有限元模态仿真结果,研究中通常会对工程装备进行试验模态识别,而试验时传感器如何布设是关键一步.首先以某型敞车作为研究对象,根据有无质量点代替车门建立两种有限元模型,并在ANSYS中通过Lanczos法完成模态仿真计算;然后基于有效独立法获取传感器布设的位置,采用西门子多功能数据采集系统、通过PolyMAX模态参数识别法完成了试验模态测试,并将试验测试结果与仿真计算结果进行对比.结果表明两种模型的误差均符合工程要求,且设置质量点时吻合度表现更好,说明利用有效独立法获取模态试验时传感器布设方案是一种较为可行的方法.     

基于神经网络和模型迁移学习的不相关多源频域载荷识别

针对使用模型初始权重随机设定的神经网络模型进行不相关多源频域载荷识别时训练效率低、精度低的问题,提出一种基于神经网络和模型迁移学习的不相关多源频域载荷识别方法.首先,利用某频率点的历史数据对不相关多源载荷识别的多输入多输出神经网络模型进行训练;其次,将该频率下的神经网络的模型参数迁移到相邻的目标频域的神经网络中作为网络权值的初值;再次,利用目标频率的历史数据对神经网络进行微调训练,从而得到目标频率的不相关多源频域载荷识别模型;最后,将该频率的训练好的神经网络的模型参数迁移到下一个相邻频率的模型,循环该过程直到建立所有频率点的神经网络模型.在圆柱壳声振实验数据集上的载荷识别结果表明,该方法具有较好的网络权值初值、能有效减少训练时间,比不使用迁移学习的神经网络方法、基于传递函数和最小二乘广义逆的方法、基于多元一次线性回归的方法具有更高的识别精度.     

大型机柜振动工装仿真优化设计及试验验证

针对大型机柜振动试验时振动条件的准确施加比较困难,振动试验时因工装共振会导致样品的破坏等问题,采用有限元方法对大型机柜振动工装进行了模态分析并进行优化设计.根据仿真优化结果,加工生产出工装,对工装进行1～60 Hz正弦扫频试验验证,扫频试验结果表明大型机柜振动工装的固有频率大于扫频试验频率上限,满足振动试验要求,该优化设计方法对大型设备振动试验工装的设计具有一定指导意义.     

不同有限元单元建模下的海上风电导管架基础支撑结构整体模态对比分析研究

针对东南沿海某海上风电项目,分别基于ANSYS有限元软件中的SOLID187实体单元和Shell181壳体单元,建立四桩导管架基础支撑结构ANSYS有限元模态分析模型,并进行模态分析对比,结果表明在项目所在海洋地质条件下,采用实体单元和壳体单元建立支撑结构模型,所得到的模态分析一阶固有频率频率分析结果相差在1％以内,说明在整机质量、刚度分布确定的情况下,采用实体单元和采用壳体单元对整机的一阶频率影响很小,对于海上风电支撑结构整体频率分析具有一定的参考意义.