检索结果-内蒙古大学图书馆

沈阳工业大学学报 2021年第4期43卷 413-419页

作者：周世健陈世尧李志农陈长征卢文秀南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063 沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 清华大学机械工程系北京100084

盘轴作为转子系统的核心部件,在复杂的工况及交变载荷作用下极易产生轴毂过盈配合失效故障.为了研究轴毂接触时过盈量和转速等因素对轴毂接触应力的影响,以及过盈失效时转速对转子系统振动特性的影响,基于Hertz接触力学模型,建立了轴毂... 详细信息

盘轴作为转子系统的核心部件,在复杂的工况及交变载荷作用下极易产生轴毂过盈配合失效故障.为了研究轴毂接触时过盈量和转速等因素对轴毂接触应力的影响,以及过盈失效时转速对转子系统振动特性的影响,基于Hertz接触力学模型,建立了轴毂接触的转子有限元模型,并进行仿真分析和实验验证.结果表明:轴毂间过盈失效时,轴毂间会产生微动摩擦,同时存在明显的转速差;转速较低时,时域图中会出现拍振特性,轴毂间存在碰磨现象;随着转速的增大,拍振周期会发生改变,盘心轨迹由不规则锯齿状变为规则的圆;转速增大引起轴毂接触应力减小,时频图中的振幅明显增大.

关键词：转子系统过盈失效轴毂微动有限元动力学分析非线性振动动力学模型振动特性

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离散支承梁分段动力学建模方法

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噪声与振动控制 2021年第6期41卷 12-18页

作者：吴浩慜邵济明卢健王熙杨斌堂上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201109 西南交通大学机械工程学院成都610031

为了更准确分析轨道交通振动与噪声的成因及传播机理,需要构建车辆-轨道耦合模型,模拟在移动载荷作用下全系统的动力学响应,其中,轨道结构振动方程作为模型中的重要组成环节,其求解方法对于模型数值分析的计算精度有直接影响。常用求解... 详细信息

为了更准确分析轨道交通振动与噪声的成因及传播机理,需要构建车辆-轨道耦合模型,模拟在移动载荷作用下全系统的动力学响应,其中,轨道结构振动方程作为模型中的重要组成环节,其求解方法对于模型数值分析的计算精度有直接影响。常用求解方法—Rayleigh-Ritz法是将简支梁的各阶振型作为基函数,通过模态叠加法求得轨道在外部激励作用下的动力学响应。然而,当轨道计算长度不足、周期支承特性缺失时,基于有限长简支梁得到的振型函数不能充分表征轨枕的离散支承特性,因此,针对一般离散支承梁,提出一种分段建模方法,通过边界条件把轨枕的约束作为弹性恢复力纳入轨道模型中,而不是作为外力项,从而求解出更符合实际的修正振型函数以及固有频率。进一步,对比动力学建模与有限元仿真结果,验证了所提方法在其适用范围内的精确性和有效性。

关键词：振动与波轨道结构振动方程离散支承梁修正振型函数边界条件

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网联环境下基于分层式模型预测控制的车队能量控制策略研究

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机械工程学报 2020年第14期56卷 119-128页

作者：唐小林李珊珊王红段紫文李以农郑玲重庆大学汽车工程学院重庆400044 清华大学车辆与运载学院北京100084

网联环境下如何同时兼顾车间协同控制与车辆燃油经济性是提高交通效率与发挥节能潜力的关键技术之一。首先,为解决车队协同控制,同时减少车辆燃油消耗,以功率分流式混合动力汽车车队为研究对象,以城市道路为背景,建立多车速度规划与跟... 详细信息

网联环境下如何同时兼顾车间协同控制与车辆燃油经济性是提高交通效率与发挥节能潜力的关键技术之一。首先,为解决车队协同控制,同时减少车辆燃油消耗,以功率分流式混合动力汽车车队为研究对象,以城市道路为背景,建立多车速度规划与跟驰模型,基于该模型设计了模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法,规划汽车队列的未来车速,以提高混合动力汽车车队的跟车稳定性;其次,利用分层式模型预测控制设计出一种实时能量管理策略,上层从优化速度及频繁加减速等为目标获取最优经济车速,下层控制系统根据该最优车速对混合动力汽车实施能量管理;最后该实时能量管理策略在保证跟车稳定的前提下,优化车辆燃油经济性;将该算法与动态规划(Dynamic programming,DP)进行结果对比。结果表明,该方法能够实现整个车队的协同跟车控制,获得较好的燃油经济性。

关键词：混合动力汽车智能网联模型预测控制能量管理策略

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往复间歇式柔性薄膜电卡器件的实验与仿真分析

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制冷技术 2024年第2期44卷 1-10页

作者：张楹婧施骏业钱小石上海交通大学机械与动力工程学院前瞻交叉研究中心上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温工程研究所上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院机电设计与知识工程研究所上海200240

基于铁电聚合物的电卡制冷技术在可穿戴、便携式、分布式热管理等场景中具备潜在应用优势。本文构建了一种高效紧凑的往复间歇式柔性薄膜电卡器件,采用铁电聚合物P(VDF-Tr FE-CFE)作为电卡材料,实现了1.6 K的温度跨度。为进一步改善器... 详细信息

基于铁电聚合物的电卡制冷技术在可穿戴、便携式、分布式热管理等场景中具备潜在应用优势。本文构建了一种高效紧凑的往复间歇式柔性薄膜电卡器件,采用铁电聚合物P(VDF-Tr FE-CFE)作为电卡材料,实现了1.6 K的温度跨度。为进一步改善器件性能,开发了一维瞬态热设计仿真平台,并基于实验结果对仿真模型的可靠性进行了验证。通过仿真计算,讨论了各设计参数对于器件温跨、制冷功率密度及性能系数的影响规律。结果表明:通过优化运行工况及材料属性,电卡器件能够在3 K的温度跨度下最高达到3 039 mW/cm2的制冷功率密度。

关键词：热管理电卡效应弛豫铁电体热阻

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一种高精度台式旋转超声岩石取心装置

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地球科学 2020年第2期45卷 367-373页

作者：韩光超余雍潘高峰李艳云刘初见章军锋中国地质大学机械与电子信息学院湖北武汉430074 中国地质大学地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

将野外采集或实验室合成的岩石样品制备成小尺寸柱状岩心样品,是进行地质学岩石高温高压物性实验的重要环节.岩石样本的脆硬性和成分不均匀性严重影响常规岩石磨削取心加工过程的稳定性和取心质量.将取样工具的旋转超声振动与岩石磨削... 详细信息

将野外采集或实验室合成的岩石样品制备成小尺寸柱状岩心样品,是进行地质学岩石高温高压物性实验的重要环节.岩石样本的脆硬性和成分不均匀性严重影响常规岩石磨削取心加工过程的稳定性和取心质量.将取样工具的旋转超声振动与岩石磨削加工过程相结合,并通过气动系统实现岩石样本在竖直方向上的柔性进给,所研制的台式旋转超声岩石取心装置可实现实验室小尺寸柱状岩心样品的高精度自动磨削取心加工过程.多种不同地质材料的取心测试结果表明,该装置能进行不同硬度岩石样品的高效率和高质量小直径取心加工,满足地质学高温高压实验的高标准制样需求.

关键词：岩石取心旋转超声振动磨削柔性进给高温高压实验

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螺纹压电作动器的设计、建模及其在对接机构上的应用研究

螺纹压电作动器的设计、建模及其在对接机构上的应用研究

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作者：贾博韬南京航空航天大学

学位级别：硕士

小卫星凭借其体积小、质量轻和发射成本低等优点,深受商业航天公司的关注。然而,小卫星的发展离不开对接机构的支持。目前小卫星上常用的对接机构分别存在结构复杂、对接面刚度低和易受电磁干扰等缺陷。这些缺陷主要来源于对接机构的电... 详细信息

小卫星凭借其体积小、质量轻和发射成本低等优点,深受商业航天公司的关注。然而,小卫星的发展离不开对接机构的支持。目前小卫星上常用的对接机构分别存在结构复杂、对接面刚度低和易受电磁干扰等缺陷。这些缺陷主要来源于对接机构的电磁式驱动装置。基于压电驱动原理的螺纹压电作动器具有断电自锁、不受电磁干扰和小尺寸的优点,为新型空间对接机构提供了新的驱动方式。因此,为了解决现有空间对接机构存在的问题,本课题基于螺纹压电作动器设计了一种新型对接机构。与传统对接机构相比,该对接机构具有结构简单、径向尺寸小、对接面刚度高、不受电磁干扰等特点。本文的主要研究内容如下: 1.为了解决现有螺纹压电作动器中存在的定子固定困难和预压力施加困难的问题,提出了一种非全覆盖螺纹压电作动器定子设计和键连接分体式转子设计方案。用传递矩阵法建立了螺纹压电作动器定子的通用型机电耦合动力学模型,并利用该模型对定子进行了优化设计。 2.通过对螺纹压电作动器定子样机进行振动特性和机械特性测试,确认了机电耦合动力学模型的有效性和螺纹压电作动器的快速启停特性。实验表明,螺纹压电作动器具有断电自锁、定位精度高和易于实现嵌入式设计的特点,验证了其作为对接机构驱动装置的可行性。 3.对螺纹压电作动器的固定形式进行改进,并设计了对接机构。对改进后的螺纹压电作动器进行了性能测试,确定了其在不同条件下的最佳驱动频率和在高温真空环境下的适应性。加工并装配了对接机构样机,验证了对接机构的可行性。并且测试了对接机构在不同条件下的输出性能。实验结果表明,由螺纹压电作动器驱动的对接机构,对接和脱离过程分别用时5 s和3.5 s,并且对接面夹紧力最高可达3.55 N,具有应用于小卫星对接机构的潜力。

关键词：航天器小卫星空间对接机构螺纹压电作动器传递矩阵法

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基于VMD-PARAFAC的轴承故障欠定盲源分离

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沈阳工业大学学报 2020年第1期42卷 63-68页

作者：李志农杨晓飞陈长征南昌航空大学无损检测教育部重点实验室南昌330063 沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870

针对传统的轴承故障欠定盲源分离方法需要施加约束的问题,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和平行因子(parallel factor,PARAFAC)分析的欠定盲源分离方法.利用VMD算法将振动信号分解为多个带限本征模态... 详细信息

针对传统的轴承故障欠定盲源分离方法需要施加约束的问题,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和平行因子(parallel factor,PARAFAC)分析的欠定盲源分离方法.利用VMD算法将振动信号分解为多个带限本征模态函数(band-limited intrinsic mode functions,BLIMFs),将这些BLIMFs构造成三阶张量作为PARAFAC模型的输入,利用三线性交替最小二乘算法对模型分解,从而在宽松条件下实现复合故障信号的分离.仿真和实验结果表明,提出的方法是有效的,与传统的故障盲源分离方法比较,提出的方法在多故障盲源分离中更具有适应性和实用性.

关键词：平行因子分析变分模态分解主成分分析盲源分离滚动轴承故障诊断张量分解复合故障

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自供能智能减震器自耦合控制研究

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动力学与控制学报 2021年第5期19卷 53-58页

作者：朱云邹鸿翔魏克湘湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湘潭411104

将振动能量回收和振动控制结合的自供能智能减震器可以不依赖外部能源实现更好的振动控制效果,从而有效提升车辆的舒适性和燃油经济性.本文在分析自供能智能减震器非线性特性的基础上,建立了引入Karnopp控制规则的自反馈控制悬架模型,... 详细信息

将振动能量回收和振动控制结合的自供能智能减震器可以不依赖外部能源实现更好的振动控制效果,从而有效提升车辆的舒适性和燃油经济性.本文在分析自供能智能减震器非线性特性的基础上,建立了引入Karnopp控制规则的自反馈控制悬架模型,设计了简单实用的系统化考虑振动能量回收和振动控制的自耦合控制策略,将主动控制策略应用到自供能智能减震器.利用Matlab/Simulink对所建悬架模型应用自耦合控制策略进行模拟仿真,并与自反馈控制和被动悬架控制的仿真结果作比较,结果表明:车轮动位移、悬架动行程进一步减小,车身加速度的峰值减少几乎一半,有效地提高了车辆悬架性能.

关键词：自供能自耦合控制悬架性能

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超材料点阵夹芯梁低频振动带隙特性研究

超材料点阵夹芯梁低频振动带隙特性研究

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：郭振坤杨晓东北京建筑大学机电学院北京工业大学机电学院

轻质点阵夹芯结构已在实际工程中得到广泛应用,但在低频范围内控制这种结构中的波传播和振动仍然是一个难题。本文利用传递矩阵法研究了具有三维点阵桁架芯层的的超材料夹芯梁中弯曲波的能带结构。将设计的桁架芯层结构等效为一系列具... 详细信息

轻质点阵夹芯结构已在实际工程中得到广泛应用,但在低频范围内控制这种结构中的波传播和振动仍然是一个难题。本文利用传递矩阵法研究了具有三维点阵桁架芯层的的超材料夹芯梁中弯曲波的能带结构。将设计的桁架芯层结构等效为一系列具有确定的等效刚度和质量的局域振子,然后建立超材料双梁模型来描述超材料点阵夹芯梁,并证明在基础激励作用下,该双梁模型可以等效为传统的超材料梁模型。通过有限元方法直接对超材料夹芯梁进行计算,该方法通过透射率分析和能带结构分析(如图1)确定超材料夹芯梁可以由超材料梁模型表示。最后,研究材料和结构参数对超材料夹芯梁能带结构的影响。

关键词：超材料夹芯梁带隙局域共振传递矩阵法

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面向玻璃微球靶丸的新型声流控装置设计与实验研究

面向玻璃微球靶丸的新型声流控装置设计与实验研究

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作者：王鑫南京航空航天大学

学位级别：硕士

玻璃微球靶丸作为惯性约束核聚变(Inertial Confinement Fusion,简称ICF)实验的核燃料容器,其尺寸参数和表面形貌等对ICF实验的成败至关重要,因此通过检测挑选合格靶丸是ICF实验准备工作中重要的一环。然而,在检测过程中,置于多孔网格... 详细信息

玻璃微球靶丸作为惯性约束核聚变(Inertial Confinement Fusion,简称ICF)实验的核燃料容器,其尺寸参数和表面形貌等对ICF实验的成败至关重要,因此通过检测挑选合格靶丸是ICF实验准备工作中重要的一环。然而,在检测过程中,置于多孔网格支架中的待测靶丸容易由于直接接触而造成表面损伤,影响靶丸筛选效率。声操控技术具有非接触性、无损、高效、无标签等优点,因此可以用于粘性强、尺寸小(100μm～1000μm)、结构脆弱的玻璃微球靶丸操控。然而,现有的声操控装置存在结构复杂、控制困难、操控范围局限等缺点。因此,本课题面向ICF靶丸在检测过程中的非接触无损操控应用需求,提出利用压电激励固体振动诱发声场和声流场原理构建压电换能器阵列式圆盘/圆环型声流控装置。本文的主要研究内容包括: 1.基于振动模态与声场分布一致性的特点,提出模态规划的设计方法。采用COMSOL软件对装置依次进行固体力学、压力声学和层流仿真分析,分别确定工作模态、声场分布和声流场分布规律。该方法有效避免了设计过程中的盲目性,提高了设计效率。 2.提出一种基于面外振动模态的圆盘型多模式声流控装置。首先,通过COMSOL软件规划圆盘容器的面外驻波和面外行波振动模态。然后,通过测振和操控实验分别验证了圆盘型多模式声流控装置的振动特性和操控性能,并探究了激励频率、工作电压、靶丸尺寸对靶丸运动的影响规律。结果表明:装置可以实现对靶丸的直线和旋转操控;靶丸运动速度与运动稳定度成负相关关系;电压大小和靶丸大小与靶丸运动速度成正相关;旋转操控时存在靶丸运动失稳的问题。 3.针对圆盘型多模式声流控装置在靶丸旋转操控时出现的运动失稳问题,提出一种基于面内行波振动模态的圆环型旋转声流控装置。通过实验验证其操控性能,结果表明:频率对操控稳定性具有决定性影响,越接近共振频率,运动稳定性越低;在远离共振频率时,装置可以实现稳定的旋转操控,在32900 Hz激励频率和50 Vpp电压下,靶丸的最小旋转速度为56.6°/s,此时靶丸运动稳定度最高。圆盘型和圆环型声流控装置验证了模态规划设计方法的有效性,确认了结构设计和工作原理的可行性,为后续ICF靶丸的无损高效检测和筛选提供技术基础。

关键词： ICF靶丸声流控微操控压电换能器多模式操控

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