检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李景伦西安理工大学

学位级别：硕士

输流管道-调节阀系统是参与流程工业生产过程中的重要组成部分,其动态性能和可靠性影响着生产过程的稳定性及安全性。以往大多数研究只考虑了流固耦合的影响,却忽视调节阀和输流管道之间的相互作用,无法揭示输流管道-调节阀耦合系统振... 详细信息

输流管道-调节阀系统是参与流程工业生产过程中的重要组成部分,其动态性能和可靠性影响着生产过程的稳定性及安全性。以往大多数研究只考虑了流固耦合的影响,却忽视调节阀和输流管道之间的相互作用,无法揭示输流管道-调节阀耦合系统振动的机理和规律。本文以复杂输流管道-调节阀为研究对象,分析了复杂输流管道-调节阀系统动力学响应。首先,建立考虑气室薄膜压力、流体不平衡力、摩擦力及弹簧恢复力的阀芯-阀杆非线性动力学模型。采用龙格库塔数值计算方法,分析了阀芯在不同工况参数下的非线性振动响应,给出了阀芯振动随调节阀两端压差、阀芯开度变化的分岔图,揭示了阀芯振动由倍周期分岔到混沌的过程;同时,表明阀芯小开度下与阀座底部发生碰撞的条件不仅取决于阀芯开度的大小,且与调节阀两端压差的大小有关。其次,基于14方程的输流管道流固耦合物理模型,针对直管、弯管及分支管道,并考虑异面管道之间的坐标变换、多跨管道的弹性支撑问题,提出了完整的具有空间异面构型、多跨弹性/刚性支撑、串-并联混合的复杂输流管道传递矩阵建模方法;用传递矩阵法和有限元软件仿真,对不同的输流管道模型进行固有特性分析,两种方法的结果相对误差在10%以内,表明各模型传递矩阵建模的正确性及复杂输流管道建模的可行性,且传递矩阵法的求解效率在本文算例中是有限元仿真的成百上千倍;另外,输流管道在中间引入约束时,弹簧支撑位置、个数及刚度的改变对系统的低阶频影响较大,高阶频率受其影响较小,且当支撑刚度增大到一定值时,可认为支撑刚度近似达到了刚性支撑的要求。再次,将调节阀按照与输流管道状态变量同样的顺序,建立线性化调节阀传递矩阵模型,按照链式系统传递思想,构建了指定的复杂输流管道-调节阀系统传递矩阵。通过对输流管道-调节阀模型作出不同假设并求解,结果表明,相比于单独考虑输流管道或调节阀得到的振动响应,集成的输流管道-调节阀系统得到的振动响应要大7%～50%,因此,将调节阀-输流管道集成建模分析很有必要,在系统动态分析和设计时,无论对调节阀还是输流管道,必须考虑相互作用带来的影响。最后,为了解决线性输流管道与非线性调节阀集成系统的动态响应分析问题,以多体系统传递矩阵法中的多体系统离散时间传递矩阵法,求解了输流管道任意时刻状态变量的时域响应。并用多体离散时间传递矩阵法与非线性动力学方法相结合,将求解得到的输流管道压差的瞬态解作为调节阀阀芯阀杆在输流管道作用下的分岔参数,分析了调节阀阀芯-阀杆在输流管道作用下的分岔行为和混沌现象。结果表明:在输流管道的作用下,调节阀阀芯-阀杆的振动机理变得更为复杂,阀芯振动会随着压差在稳定值附近上下振动而导致阀芯振动在不同周期间快速跳跃。

关键词：动力学分析调节阀空间复杂输流管道多体系统传递矩阵法

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海洋热塑性增强管(RTP)涡激振动数值计算

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力学学报 2020年第1期52卷 235-246页

作者：芮雪陈东阳王国平南京理工大学发射动力学研究所南京210094 扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127

基于Van der Pol尾流振子模型和多体系统传递矩阵法(transfer matrix method for multibody systems,MSTMM),建立了可以快速预测海洋热塑性增强管(reinforced thermoplastic pipe, RTP)振动特性和涡激振动响应的动力学模型.仿真结果与ANSYS软件仿真结果以及文献实验数据对比,验证了本文模型的准确性.研究了考虑RTP立管刚性接头,不同顶张力,不同来流分布等情况对RTP立管涡激振动响应的影响.计算结果表明:流速越大,立管涡激振动激发出的模态越高;立管涡激振动主要受低阶模态控制;立管的刚性接头对立管的湿模态影响较小,但是对较高阶模态为主所激发出的涡激振动振幅分布影响较大;剪切流对沿立管轴向的涡激振动振幅分布影响较大,低流速能量小所引起的涡激振动幅值较小,但是当剪切流流速达到能激发出较高阶模态时,相比同等流速的均匀流所引起的涡激振动振幅要大.

关键词：海洋热塑性增强管 Van der Pol尾流振子模型多体系统传递矩阵法涡激振动

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多管火箭总传递方程自动推导和动力学可视化仿真方法研究

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振动与冲击 2015年第4期34卷 30-34页

作者：辛松芮筱亭芮雪张建书王国平南京理工大学发射动力学研究所南京210094

多管火箭系统总传递方程的自动推导和动力学快速计算是多管火箭系统动力学设计的关键。针对某新型多管火箭,建立多管火箭多体系统发射动力学模型及其拓扑结构,根据符号约定和各元件传递方程,建立了某多管火箭系统总传递方程自动推导方法... 详细信息

多管火箭系统总传递方程的自动推导和动力学快速计算是多管火箭系统动力学设计的关键。针对某新型多管火箭,建立多管火箭多体系统发射动力学模型及其拓扑结构,根据符号约定和各元件传递方程,建立了某多管火箭系统总传递方程自动推导方法,提高了多管火箭多体系统建模效率和程式化水平。建立了多管火箭系统动力学可视化仿真系统,实现了新型多管火箭动力学快速可视化仿真,并得到了试验验证。为新型多管火箭动力学设计提供了理论基础。

关键词：新型多管火箭多体系统传递矩阵法总传递方程可视化仿真

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转子横向运动对轴向振动的影响分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第10期41卷 74-78页

作者：汤华涛吴新跃刘海涛海军工程大学机械工程系中国人民解放军92337部队

以刚性支承转子为对象,分析了转子横向振动与轴向振动的关系,得出了不平衡转子的横向振动会引起轴向振动的结论,并将这种现象称为横向运动效应.计算出了转子横向运动效应产生的轴向力,提出了一种能够反映转子横向振动和轴向振动关系力... 详细信息

以刚性支承转子为对象,分析了转子横向振动与轴向振动的关系,得出了不平衡转子的横向振动会引起轴向振动的结论,并将这种现象称为横向运动效应.计算出了转子横向运动效应产生的轴向力,提出了一种能够反映转子横向振动和轴向振动关系力学模型.将该力学模型应用于一般性转子,利用多体系统传递矩阵法得到了一般性转子轴向力的推导方法.单盘转子轴向振动实验结果表明:转子在旋转过程中会产生轴向简谐力,与理论计算结果相一致,验证了转子的横向运动效应,揭示了存在于转子动力学中的一种现象.

关键词：转子圆盘轴向振动横向运动效应偏心距多体系统传递矩阵法

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机载多管火箭非满管射击试验方法研究

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振动与冲击 2013年第2期32卷 1-5页

作者：张驰芮筱亭戎保唐文兵王国平南京理工大学发射动力学研究所

研究机载多管火箭非满管射击试验方法,为减少机载多管火箭密集度试验用弹量提供新的试验方法。应用发射动力学和多体系统传递矩阵法理论,基于等起始扰动思想,建立了机载多管火箭发射动力学模型、特征方程和动力响应方程,并应用随机整数... 详细信息

研究机载多管火箭非满管射击试验方法,为减少机载多管火箭密集度试验用弹量提供新的试验方法。应用发射动力学和多体系统传递矩阵法理论,基于等起始扰动思想,建立了机载多管火箭发射动力学模型、特征方程和动力响应方程,并应用随机整数规划方法,形成了减少机载多管火箭试验用弹量方法。针对某19管机载多管火箭,提出了6发连射的密集度试验方案,试验验证使密集度试验用弹量比常规试验方法减少了68.4%,节省了大量试验费用。

关键词：多体系统传递矩阵法机载多管火箭随机整数规划非满管试验方法

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多管火箭起始扰动控制研究

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南京理工大学学报 2010年第1期34卷 61-65页

作者：杨富锋芮筱亭王强王国平南京理工大学发射动力学研究所江苏南京210094 北京理工大学机电学院北京100081

为解决火箭弹起始扰动对多管火箭射击精度具有重大影响的问题,该文采用通过控制定向管角运动来减小火箭弹起始扰动的方案提高多管火箭射击精度。应用受控多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了受控多管火箭发射控制动力学模型,数... 详细信息

为解决火箭弹起始扰动对多管火箭射击精度具有重大影响的问题,该文采用通过控制定向管角运动来减小火箭弹起始扰动的方案提高多管火箭射击精度。应用受控多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了受控多管火箭发射控制动力学模型,数值仿真获得多管火箭定向管角运动对起始扰动的影响规律及多管火箭定向管角运动的控制规律。该文控制火箭弹起始扰动的方法为提高射击精度提供了手段。

关键词：起始扰动控制多体系统传递矩阵法射击精度

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基于平均弹着点的榴弹炮射击修正方法

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南京理工大学学报 2018年第2期42卷 155-161页

作者：查启程芮筱亭于海龙周秦渤南京理工大学发射动力学研究所江苏南京210094

现代战争要求榴弹炮具有准确修正射击的能力。为了提高榴弹炮的射击准确度,应用多体系统传递矩阵法建立了榴弹炮系统的发射与飞行动力学模型,计算了榴弹炮的射击密集度,仿真结果与实验符合较好。计算了不同射角下平均弹道的射程、最大... 详细信息

现代战争要求榴弹炮具有准确修正射击的能力。为了提高榴弹炮的射击准确度,应用多体系统传递矩阵法建立了榴弹炮系统的发射与飞行动力学模型,计算了榴弹炮的射击密集度,仿真结果与实验符合较好。计算了不同射角下平均弹道的射程、最大弹道高与侧偏的斜率。建立了基于平均弹着点的射击修正方法。修正结果表明,该方法可有效提高榴弹炮射击准确度,为提高榴弹炮的射击精度提供理论依据与技术手段。

关键词：平均弹道榴弹炮多体系统动力学多体系统传递矩阵法射击修正

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舰载多管火箭振动控制方法研究

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南京理工大学学报 2015年第1期39卷 1-6页

作者：辛松芮筱亭王国平张建书杨富锋南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为了提高舰载多管火箭的射击密集度,该文应用多体系统传递矩阵法和独立模态空间控制方法,研究舰载多管火箭系统的振动特性和振动控制,建立了某舰载多管火箭系统动力学模型,固有振动特性数值计算和振动控制方法,具有无需建立系统总体动... 详细信息

为了提高舰载多管火箭的射击密集度,该文应用多体系统传递矩阵法和独立模态空间控制方法,研究舰载多管火箭系统的振动特性和振动控制,建立了某舰载多管火箭系统动力学模型,固有振动特性数值计算和振动控制方法,具有无需建立系统总体动力学方程、涉及系统矩阵阶次、计算速度快等特点。实现了对舰载多管火箭刚柔耦合多体系统不同装载情况下固有振动特性的快速计算和振动控制,数值计算结果得到了模态试验的验证。对控制舰载多管火箭发射系统振动、提高舰载多管火箭射击密集度具有重要意义。

关键词：舰载多管火箭多体系统传递矩阵法总传递方程射击密集度振动特性振动控制

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基于量子粒子群与标准粒子群混合算法的框架结构异构体系模型参数辨识

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南京理工大学学报 2020年第2期44卷 177-184页

作者：张迁丁建国南京理工大学理学院江苏南京210094

为了研究相邻框架结构地震碰撞问题,经常将框架结构动力学模型简化为树形拓扑结构,以提高计算效率。该文提出了一种将量子粒子群与标准粒子群结合的参数辨识方法,基于结构的动力特性等效原则,对框架结构建立适应于多体系统传递矩阵法(MS... 详细信息

为了研究相邻框架结构地震碰撞问题,经常将框架结构动力学模型简化为树形拓扑结构,以提高计算效率。该文提出了一种将量子粒子群与标准粒子群结合的参数辨识方法,基于结构的动力特性等效原则,对框架结构建立适应于多体系统传递矩阵法(MS-TMM)高效计算的树形拓扑系统动力学模型,模型的相关力学参数的确定是基于量子粒子群与标准粒子群混合算法,由有限元方法计算得到模态参数,通过参数辨识的方法来完成。为了验证所提出方法的有效性,以三层框架结构为工程算例,将三层框架结构转化为树形拓扑力学模型,通过提出的参数辨识方法和标准量子粒子群算法分别进行参数辨识,并将两种方法的辨识结果分别利用多体系统传递矩阵法(MS-TMM)计算频率,将频率计算结果分别与Ansys结果进行比较。结果表明,该文方法的识别精度优于标准量子粒子群算法。

关键词：多体系统传递矩阵法框架结构力学模型量子粒子群与标准粒子群混合算法参数辨识

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提高机载多管火箭射击密集度方法研究

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南京理工大学学报 2013年第2期37卷 233-238页

作者：张驰芮筱亭戎保王国平南京理工大学能源与动力工程学院

为了提高机载多管火箭的射击密集度,应用多体系统传递矩阵法和发射动力学建立了机载多管火箭发射动力学模型。确定了反映射击顺序、射击时间间隔与机载多管火箭系统性能定量关系的数值仿真系统,提出了通过合理调整射击顺序和射击时间间... 详细信息

为了提高机载多管火箭的射击密集度,应用多体系统传递矩阵法和发射动力学建立了机载多管火箭发射动力学模型。确定了反映射击顺序、射击时间间隔与机载多管火箭系统性能定量关系的数值仿真系统,提出了通过合理调整射击顺序和射击时间间隔提高机载多管火箭射击密集度方法,给出了某机载多管火箭射击密集度方案。实际射击试验结果表明,该方法将某机载多管火箭的射击密集度提高2.78倍,可推广至其他多管火箭系统射击密集度研究中。

关键词：多体系统传递矩阵法机载多管火箭射序射击间隔密集度

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