工作状况下单向活门用扭簧的寿命及其结构设计分析

应用ANSYS/IS-DYNA对某航空单向活门用扭簧的工作过程及寿命进行分析,得出其未达到预计寿命的原因.在此基础上提出两种结构设计方案,并分别进行相应的动力学分析,找出两种方案下扭簧的最大工作应力分布部位及其相应的应力分布规律.结果表明,其中一种结构方案在相同设计参数及工况条件下,与原模型相比扭簧的最大工作应力显著降低,各圈应力分布相对均匀且最大应力差距较小,寿命分析表明扭簧能达到设计要求;而另外一种模型在工作时会产生畸变.     

滚动轴承弹性接触动态特性有限元分析

滚动轴承弹性滚动接触动态特性直接影响转子系统的精度及动态特性,针对滚动轴承弹性滚动接触动态特性问题,以深沟球轴承61914为例,在同时考虑内环、外环、滚珠及保持架变形的情况下,建立滚动轴承三维弹性滚动接触有限元模型,采用有限单元法计算滚动轴承在不同转速、径向力及轴向力等载荷工况下滚动轴承的接触应力及滚珠与内环的运动状态。结果表明,有限单元法能在满足高精度计算的情况下求解各种复杂工况下的滚动轴承动力学特性,为进一步研究滚动轴承弹性滚动接触动态特性提供有力的研究方法。     

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合振动特性分析

为了研究永磁交流伺服精密驱动系统中存在的多物理过程、多参量复杂耦合关系,提出了对该系统进行机电耦合振动特性分析的观点。从全局机电耦合的角度,对永磁交流伺服精密驱动系统进行了机电耦合分析,将该系统归纳为三质量两轴系统,建立了三质量两轴系统的机电耦合振动数学模型和仿真模型,仿真分析了由于电流调节器参数、阻尼、谐波扰动、间隙以及负载扰动等因素引起的系统机电耦合振动动态过程,并通过实验验证了机电耦合振动仿真模型的正确性。该机电耦合振动特性分析对提高系统的动态性能具有重要的意义。     

无速度传感器矢量控制下高速电主轴动态性能分析

为了研究高速电主轴的控制精度与主轴机械参数之间的动态关系,根据法拉第电磁感应定律建立高速电主轴的动态数学模型,并利用无速度传感器矢量控制逆变调速原理,将该模型的定子电流分解为励磁电流和转矩电流两个分量,组成两个独立的一阶线性子系统——磁链子系统和转矩子系统,实现励磁磁链和电磁转矩对各自参考值的全局渐进跟踪。试验结果表明,在无速度传感器矢量控制下,高速电主轴的励磁磁链受励磁电流的控制,且不受主轴负载和转速高低的影响,始终保持恒定;转矩电流控制高速电主轴的电磁转矩,与负载呈线性关系。有效控制励磁电流和转矩电流两个独立变量,不仅可以保证高速电主轴在负载状态下转差率小、转矩输出稳定性高的特点,而且当高速电主轴受到瞬间外力冲击时,其快速的转矩响应能力、动态速度跟随精度和抗挠动性等动态特性参数都可以通过控制励磁电流和转矩电流的精度实现。     

基于有限单元法的多间隙耦合齿轮传动系统非线性动态特性分析

针对齿轮传动系统的动态传递误差、单双边冲击状态、脱齿、拍击及混沌现象等复杂非线性动力学问题,在同时考虑齿侧间隙、轴承间隙、时变啮合刚度及齿面摩擦等非线性特性的基础上,首次提出一种基于有限单元法的多间隙耦合齿轮传动系统的非线性动态特性分析方法。以某单级斜齿轮传动系统为例,利用大型通用有限元分析软件AN-SYS/LS-DYNA建立耦合系统动力学模型,分析支撑状态下耦合系统的非线性动态特性,研究了不同转速及负载力矩对耦合系统非线性动态特性的影响规律。结果表明有限单元法能在满足高精度分析的条件下求解各种复杂工况的齿轮系统非线性动力学问题,为进一步研究齿轮传动系统非线性动力学问题提供有力工具。     

非线性结构平稳随机过程数值仿真分析

平稳随机过程数值仿真分析因结构高度非线性因素而成为平稳随机振动分析中的难点,通常采用振型叠加法,将非线性结构简化为线性结构进行平稳随机过程数值仿真分析.为克服这一难点,文中以某一非线性预应力结构为例,首先采用谐波叠加法,将已知的频域内功率谱密度曲线转化为时域内的加速度曲线,然后通过中心差分法,对非线性结构进行平稳随机过程数值仿真分析,并对数值仿真分析中存在的关键性技术进行探讨.结果表明,对具有预应力的非线性结构,振型叠加法在一定程度上能够反映结构的动力学特性,但不能反映结构的非线性特性,而中心差分法能更精确地反映非线性结构在随机激励下的动力学特性.通过分析,文中针对非线性结构平稳随机过程数值仿真分析,提出一种综合振型叠加法和中心差分法的有限元分析方法,目的在于解决平稳随机过程数值仿真分析中结构的高度非线性因素,为高度非线性预应力结构的平稳随机过程数值仿真分析提供一种新思路.