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三峡大学学报（自然科学版） 2022年第4期44卷 70-76页

作者：方子帆孔博何孔德三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

以新型单回路铝合金门式抢修塔1C1W6-JZQL为研究对象,利用有限元法分析其动力响应特性.选用“两塔一线”模型,运用数值分析软件结合Davenport谱完成对10级脉动风场的模拟,对塔-线体系进行风振响应分析.结果表明:在300 m水平档距下的导... 详细信息

以新型单回路铝合金门式抢修塔1C1W6-JZQL为研究对象,利用有限元法分析其动力响应特性.选用“两塔一线”模型,运用数值分析软件结合Davenport谱完成对10级脉动风场的模拟,对塔-线体系进行风振响应分析.结果表明:在300 m水平档距下的导线动位移为8741 mm,Y向风偏位移为7630 mm,最大位移占两导线吊点距离的79%;随着水平档距减小,合位移及Y向风偏位移逐渐减小且风振频率降低,在300 m水平档距下动应力最大值为275 MPa,均值为140 MPa,在门式抢修塔的许用应力之内,不会发生整体破坏;在10级风作用下,门式抢修塔不会发生局部构件失效且满足压杆稳定性,300 m水平档距的导线最大张力占综合拉断张力的70.9%,不满足规定,其他两种档距下导线均满足破断张力规定,线路不会发生破坏.

关键词：铝合金门式抢修塔风场模拟时程分析风振响应稳定性

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人字闸门动态运行特性模拟及数值分析

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水电能源科学 2022年第7期40卷 213-216,155页

作者：徐翔李忠凯赵美云张杰范兴聪三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南洛阳471023

人字闸门的疲劳损伤、底枢的摩擦磨损均与闸门门体的承载情况密切相关,然而现有的理论公式只能得到闸门静态载荷下的受力规律,为此以葛洲坝;2闸门为例,利用Fluent软件,构建了闸门—空气—水三维模型,模拟了闸门动态运行,得到了闸门在开... 详细信息

人字闸门的疲劳损伤、底枢的摩擦磨损均与闸门门体的承载情况密切相关,然而现有的理论公式只能得到闸门静态载荷下的受力规律,为此以葛洲坝;2闸门为例,利用Fluent软件,构建了闸门—空气—水三维模型,模拟了闸门动态运行,得到了闸门在开、关门阶段的流场分布和受力情况,对比发现数值计算结果与静态计算结果差异较大,在此基础上探讨了闸室水深、开启速度对闸门所受阻力的影响。结果表明,由于涌浪的准周期性变化及闸门的连水质量,导致闸门的动态受力平均值约为理论计算数值的1/2,但最大受力约为理论计算结果的2倍;由于闸室的约束作用及水流方向,闸门开启载荷远大于关闭载荷;闸室水深、开启速度的增加将导致闸门阻力的增加,最大开启平均值为92 056 N,峰值达到352 223 N。

关键词：人字闸门动态运行模拟数值分析 Fluent

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基于表面轮廓的人字闸门底枢蘑菇头磨损量测量方法

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润滑与密封 2020年第10期45卷 87-91页

作者：赵新泽苏丹徐翔朱合法何钱三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室三峡大学湖北宜昌443002 高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南科技大学河南洛阳471000

为精确测量人字闸门底枢摩擦副蘑菇头磨损量,采用摩擦磨损试验机对蘑菇头进行模拟摩擦磨损试验,应用千分表测量磨损试样表面轮廓,获取表面三维轮廓数据,并构建表面轮廓图;采用微元法和拟合法计算了曲面磨损体积。其中微元法是以千分表... 详细信息

为精确测量人字闸门底枢摩擦副蘑菇头磨损量,采用摩擦磨损试验机对蘑菇头进行模拟摩擦磨损试验,应用千分表测量磨损试样表面轮廓,获取表面三维轮廓数据,并构建表面轮廓图;采用微元法和拟合法计算了曲面磨损体积。其中微元法是以千分表的步长为微元,首先计算出每个微元磨损体积,然后再将球面微元磨损量相加得到球面磨损体积;拟合法是将测量球面数据转化为直角坐标系中数据,然后对坐标系中数据进行曲面拟合得到拟合函数,再对拟合函数求积分得到球面体积,磨损试验前后球面体积差即为球面磨损体积。结果表明:微元法和拟合法与称重法的误差分别为4.66%和4.03%,均满足工程测量要求,为球面磨损量的测量与计算提供了更准确的方法。

关键词：表面轮廓磨损体积蘑菇头微元法拟合法

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制动过程踏面剥离热应力耦合仿真分析

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内燃机与配件 2019年第3期 39-41页

作者：张发军佘奕邓安禄宋钰青三峡大学机械与动力学院宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002

踏面剥离的研究一直是许多的专家从事的工作,研究的轨道和车轮踏面的损伤等一系列的问题。踏面涉及的是重载、振动等一系列的问题。车轮制动产生的摩擦热应力会对于车轮踏面有着一定损伤,本文通过Solidworks建立车轮踏面模型与钢轨,利用... 详细信息

踏面剥离的研究一直是许多的专家从事的工作,研究的轨道和车轮踏面的损伤等一系列的问题。踏面涉及的是重载、振动等一系列的问题。车轮制动产生的摩擦热应力会对于车轮踏面有着一定损伤,本文通过Solidworks建立车轮踏面模型与钢轨,利用ANSYS有限元分析进行模拟制动实验,分别通过纯机械载荷和热应力耦合仿真分析,我们通过研究得出的是在滚动的过程中,高温短时间产生,与周围的空气热交换量小,热量累积,而车轮正在高速的向前移动,导致最高的温度点向后移了一点,比较符合实体实验。

关键词：踏面剥离热应力耦合踏面制动

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基于峭度准则的轴承故障信息分析方法

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三峡大学学报（自然科学版） 2021年第6期43卷 100-105页

作者：徐洲常王林军刘晋玮黄文超陈保家三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对滚动轴承振动信号在进行早期故障诊断时通常会伴随噪声干扰的问题,提出一种新的基于峭度准则的轴承故障信息分析方法.首先根据小波包变换(WPT)原理处理原始轴承信号,实现初步去噪;然后用集合经验模态分解(EEMD)方法处理变换后的振... 详细信息

针对滚动轴承振动信号在进行早期故障诊断时通常会伴随噪声干扰的问题,提出一种新的基于峭度准则的轴承故障信息分析方法.首先根据小波包变换(WPT)原理处理原始轴承信号,实现初步去噪;然后用集合经验模态分解(EEMD)方法处理变换后的振动信号得到若干个IMF分量,并计算所得分量的峭度值,依据峭度准则筛选有效分量实现振动信号的重构;再通过自相关处理剔除重构信号中包含的混叠干扰信号,实现振动信号的多层降噪;最后对去噪后的重构信号解调处理,得到信号包络谱图并对它进行分析获取故障信息.滚动轴承故障信息分析实例表明:该方法能够有效消除原始信号中的干扰和噪声,分离出清晰的轴承振动信号并获取有用的故障信息.

关键词：小波包变换集合经验模态分解峭度准则自相关去噪故障信息

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水轮发电机碳刷/集电环界面间隙放电试验研究

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水电能源科学 2022年第12期40卷 169-172页

作者：赵新泽陈明聂云锋李雪强肖水淋徐翔三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000

水轮发电机集电环运行过程中出现的偏心摆振会使碳刷/集电环界面接触时产生瞬时间隙,这会导致界面放电出现碳刷打火烧蚀的现象。通过多组界面间隙放电试验,以高速相机拍摄电火花貌,利用python对图片提取电火花面积取平均值表征放电相对... 详细信息

水轮发电机集电环运行过程中出现的偏心摆振会使碳刷/集电环界面接触时产生瞬时间隙,这会导致界面放电出现碳刷打火烧蚀的现象。通过多组界面间隙放电试验,以高速相机拍摄电火花貌,利用python对图片提取电火花面积取平均值表征放电相对强度。结果表明,界面放电相对强度随间隙的变化先增后减,呈偏正态分布;放电特点与极性相关,碳刷接负极放电位置偏离中心呈球/椭球状,强度较大;碳刷接正极放电位于中心部位呈柱状,强度较小。

关键词：碳刷/集电环打火烧蚀间隙放电图片处理

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六边形蜂窝芯吸能盒创新设计及其吸能特性研究

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机械 2023年第8期50卷 26-31页

作者：白艳伟余万李响赵恒三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

六边形蜂窝结构具有良好的力学性能和吸能特性。为了更好地提升汽车吸能盒的吸能特性,采用四边形截面和内部填充六边形蜂窝芯创新构型了一种新型吸能盒。采用数值模拟技术发现,与传统吸能盒相比,六边形蜂窝芯吸能盒具有更优越的吸能效... 详细信息

六边形蜂窝结构具有良好的力学性能和吸能特性。为了更好地提升汽车吸能盒的吸能特性,采用四边形截面和内部填充六边形蜂窝芯创新构型了一种新型吸能盒。采用数值模拟技术发现,与传统吸能盒相比,六边形蜂窝芯吸能盒具有更优越的吸能效果和更高的比吸能,并且在受到相同的载荷冲击时仍能保持结构的稳定性,同时针对载荷角度探讨了六边形蜂窝芯吸能盒在不同速度载荷冲击下的吸能效果和碰撞力变化模式。本文研究内容有望为进一步提升吸能盒性能提供参考。

关键词：六边形蜂窝芯吸能盒载荷角吸能特性碰撞力

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一种基于乘子法的结构可靠性分析方法

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机械工程师 2020年第6期 35-39,42页

作者：徐柳王锬杜义贤刘晋玮黄文超王林军三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

为提高结构可靠性分析问题求解的稳定性和计算效率,提出一种基于乘子法的结构可靠性分析方法。该方法针对正态分布的独立随机变量,从结构可靠度问题的KT条件出发,结合拉格朗日函数,构造出了相应的增广目标函数,并利用外罚函数法进行求... 详细信息

为提高结构可靠性分析问题求解的稳定性和计算效率,提出一种基于乘子法的结构可靠性分析方法。该方法针对正态分布的独立随机变量,从结构可靠度问题的KT条件出发,结合拉格朗日函数,构造出了相应的增广目标函数,并利用外罚函数法进行求解和结构可靠性分析。数值算例和工程算例验证了该方法的稳定性和有效性。

关键词：可靠性乘子法约束优化失效概率外罚函数

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基于人群搜索算法和增广乘子法的混合可靠性分析

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三峡大学学报（自然科学版） 2021年第1期43卷 102-106,112页

作者：黄杨王林军杜义贤彭云龙廖玮三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对传统优化算法在处理具有一定非线性功能函数的结构可靠性分析问题时出现迭代次数较多或精确度不够的问题,提出了一种基于人群搜索算法和增广乘子法的混合可靠性分析方法.该算法以可靠指标最小为目标函数,以影响结构可靠指标的随机... 详细信息

针对传统优化算法在处理具有一定非线性功能函数的结构可靠性分析问题时出现迭代次数较多或精确度不够的问题,提出了一种基于人群搜索算法和增广乘子法的混合可靠性分析方法.该算法以可靠指标最小为目标函数,以影响结构可靠指标的随机变量构成的极限状态方程为约束条件建立结构可靠性优化数学模型,并使用增广乘子法将有约束优化问题转换为无约束优化问题,最后使用人群搜索算法进行寻优计算.通过数值算例和工程算例验证了所提算法的稳定性和有效性,并讨论了参数不确定性以及参数存在相关性时对可靠指标的影响.

关键词：人群搜索算法结构可靠性优化设计增广乘子法相关性

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类蜂窝夹层结构振动特性分析及应用研究

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机械 2022年第1期49卷 9-15,36页

作者：陈永清仇琨李响三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

对新型类蜂窝夹层结构进行了振动特性研究,运用Hoff理论对类蜂窝夹层结构进行振动特性分析,计算类蜂窝夹层结构在四边简支边界条件下的振动固有频率方程解。并用有限元软件ABAQUS进行振动模态分析与理论值进行对比,结果表明误差保持在10... 详细信息

对新型类蜂窝夹层结构进行了振动特性研究,运用Hoff理论对类蜂窝夹层结构进行振动特性分析,计算类蜂窝夹层结构在四边简支边界条件下的振动固有频率方程解。并用有限元软件ABAQUS进行振动模态分析与理论值进行对比,结果表明误差保持在10%以内,吻合度较好,检验了理论公式的可行性。在此基础上研究类蜂窝夹芯壁厚和面板与夹层板厚度比等结构参数对类蜂窝夹层结构固有频率的影响。进一步研究类蜂窝夹层结构的优良性,在蜂窝夹芯胞元数量、材料、边界约束以及其他相关参数相同的条件下,与六边形和正方形蜂窝夹芯结构相比,仿真结果表明:根据蜂窝夹芯结构的整体振动固有频率和振动位移等仿真数据,可知类蜂窝夹层结构的性能更好,并与某型号电动车车身零件频率对比,由仿真数据表明:可应用在此车底盘甲板中。振动分析对未来的蜂窝夹层结构设计具有重要意义,扩展了蜂窝结构在工程振动方面的应用。

关键词：类蜂窝夹层结构固有频率夹芯壁厚模态分析

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