局部粘弹性被动约束阻尼梁的振动分析

针对夹层约束阻尼梁结构的减振特性进行深入研究.应用粘弹性材料的耗能原理结合模态应变能法对局部粘弹性被动约束阻尼简支梁的振动特性进行数值分析,对梁铺设阻尼层前后的时域和频域特性分别进行比较,可以得出约束阻尼梁的振动得到有效抑制,同时看到模态应变能法对板梁结构的分析更便捷.     

《多点敷设支撑层的粘弹性约束阻尼梁振动分析》

针对夹层约束阻尼梁结构的减振特性进行深入研究,在其基础上扩展多处敷设增设支撑层的约束阻尼,建立了多点铺设增设支撑层约束阻尼梁的振动特性模型,利用粘弹性材料的Maxwell模型、假设模态法、有限元理论和力学原理,结合功能特性方程和Lagrange方程,导出了增设支撑层约束阻尼梁的振动位移响应方程。通过对敷设双支撑约束阻尼简支梁在支撑层厚度变化的参数研究,可以看到增设适当厚度的支撑层能够达到更好的减振效果。     

薄壁柱壳零件的加工稳定性分析

根据薄壁柱壳在切削加工中的力学特点,应用有限元软件ANSYS建立了一类悬臂柱壳结构的有限元模型。对不同几何参数、切削力作用点和切削分力时柱壳的稳定性进行了分析。结果表明在切削力一定的情况下,较小曲率半径、弦长和壁厚的柱壳结构易发生屈曲变形;同时当几何参数不变时,合理设计各分力比例和装夹方式能够有效避免失稳。     

基于能量法的库伦摩擦阻尼特性分析

为了研究摩擦减振特性,对给定二自由度摩擦系统的动力学方程进行分析,利用能量守恒原理和阻尼减振原理给出系统摩擦阻尼的损耗因子。通过分析不同外载荷、质量比和刚度比对损耗因子的影响,以及对不同最大动摩擦力时质量体的长、短时程位移变化特性进行比较。结果说明损耗因子随外载荷和系统结构参数不断变化;最大损耗因子对应的最大动摩擦力作用系统,只有在短时间内有较好的减振特性,在实际中可以采用主动控制摩擦力的方法达到最佳减振效果。     

随动压电磁耦合能量采集器的组合共振分析

压电磁耦合能量采集器能够实现较宽频带振动能量转化,但输出功率受激励方向影响较大,为使能量采集器实时获取较大机械能,设计了一种利用摆锤惯性力实时调整压电悬臂梁和磁铁相对位置的新型能量采集装置,通过对其运动特性分析,利用能量法建立了系统的动力学模型,并应用多尺度法和数值计算方法对系统进行求解,分析了外加激励作用下系统的组合共振特性,讨论了外加激励幅值、磁铁间距、摆臂长度、悬臂梁长度和宽度对有效采集频带宽度和输出电压的影响规律。结果表明：摆臂能够使系统在较大加速度激励下获取较高的机械振动幅值,并有效拓展能量采集频带;同时改变磁铁间距、摆臂长度和悬臂梁结构参数可有效提升能量采集性能。     

局部约束阻尼柱壳振动分析及优化设计

针对圆柱壳振动特性,给出局部约束阻尼柱壳模型。基于弹性、粘弹性本构方程用能量法建立动力学方程,研究阻尼段结构参数变化对振动特性影响。建立以阻尼轴向与周向分段数、阻尼段轴向与周向间隙、阻尼层厚度为设计变量,前三阶模态最大损耗因子为目标函数,利用多目标遗传算法对两端简支柱壳进行优化分析。通过分析、比较优化前后结构模态固有频率变化、损耗因子变化及幅频响应表明,合理贴敷阻尼段能有效减少阻尼材料用量,且在不改变柱壳固有振动属性条件下能达到更好的减振效果。     

局部主动约束阻尼开球壳的振动特性分析

为了有效减小开球壳的振动,对球壳设置局部主动约束阻尼(ACLD),根据一阶剪切变形理论和Donnell壳体理论得出应变位移关系,用Jacobian多项式和Fourier级数组合表征球壳经度和纬度方向变形关系,基于能量法和Lagrange方程建立了系统的动力学模型,研究了主动约束阻尼结构参数、阻尼层占空比和压电层激励电压...     

斜齿轮传动的啮合刚度计算及其主共振分析

斜齿轮是机械装备的重要传动元件,其啮合刚度的准确计算和传动系统的稳定性分析具有重要的实际意义。根据斜齿轮轮齿接触线的变化规律,结合斜齿轮单对齿单位长度啮合刚度变化规律和ISO刚度计算准则,提出一种斜齿轮啮合刚度计算方法,分析了不同参数下斜齿轮传动的啮合刚度波动特性;基于分析所得的啮合刚度变化规律建立了斜齿轮传动的动力学模型,并利用多尺度法对动力学模型进行了求解,研究了外加载荷和啮合刚度波动对斜齿轮传动主共振的影响。结果表明：给出的斜齿轮啮合刚度计算方法能够较快速、准确地获取啮合刚度波动变化规律,将其引入斜齿轮动态特性分析中,能够更加准确地反映斜齿轮啮合刚度波动和载荷波动对系统主共振稳定性的影响规律;在其他条件不变时,斜齿轮主共振稳定性随静载荷和啮合刚度波动增加而增加,但较大静载荷会导致主共振频率增大,而且在高频激励下,即使较小的啮合刚度波动也会触发主共振的不稳定;载荷波动增加会使斜齿轮主共振幅值增大,使系统稳定性变差。     

主动约束阻尼梁的分段线性二次规划自适应减振控制

为了提高对主动约束阻尼梁的减振效率和稳定性,依据能量法和有限元法建立压电约束阻尼梁的动力学模型,应用Ritz法缩减了系统模型,根据模型特点采用加速度二级反馈减振控制,并对控制系统Lyapunov方程的稳定性进行了证明,基于此提出一种分段线性二次规划(Piecewise linear quadratic programming,PLQR)自适应减振控制方法。通过对多种控制方式和不同初始频率时简支梁振动特性的分析,表明控制增益和补偿频率的选取直接影响减振控制的稳定性和收敛速度;PLQR自适应控制相对于线性二次规划(Linear quadratic programming,LQR)和恒增益恒频率调控对系统振动衰减最快;与被动约束阻尼减振相比,在固有频率附近电压和中点振幅的自适应变换最显著,具有更好的减振效果。     

某电动机构刹车盘圆柱销和轴断裂分析

某电动机构在正常工作下,工作时间在3000 h内就有5%的机构出现故障,远未达到设计寿命。故障现象为采用高强度钢制的制动圆柱销和电机轴断裂。针对该问题,从零件强度的角度对其进行了受力分析和计算,并且用Ansys软件进行应力分析,得出圆柱销在退刀槽处的应力超出了许用应力,从而导致断裂。当圆柱销断裂后,失去定位的制动盘摩擦和挤压电机轴,最终导致电机轴的断裂。最后,根据分析结果,给出了相应的建议。