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2018年全国设备监测诊断与维护学术会议暨第十六届全国设备故障诊断学术会议、第十八届全国设备监测与诊断学术会议、2018年全国设备诊断工程会议

作者：柳祯刘阳李富才包文杰王箫剑上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 北京机械设备研究所北京100089

高速旋转叶片广泛存在于工程领域,如航空发动机叶片.研究其尖端在受到外力冲击后的响应特性,具有重要的工程意义.将航空发动机叶片简化为安装于刚性轮毂上的预扭转矩形截面悬臂梁,考虑高速旋转引起的离心载荷与梁自由端受到的冲击载荷,... 详细信息

高速旋转叶片广泛存在于工程领域,如航空发动机叶片.研究其尖端在受到外力冲击后的响应特性,具有重要的工程意义.将航空发动机叶片简化为安装于刚性轮毂上的预扭转矩形截面悬臂梁,考虑高速旋转引起的离心载荷与梁自由端受到的冲击载荷,建立Lagrange方程,探讨悬臂梁在尖端受到周期性冲击载荷后的非线性动力学响应.该研究过程可为高速旋转叶片的设计与振动分析提供一定的参考.

关键词：航空发动机高速旋转叶片振动响应预扭转悬臂梁冲击作用

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超声速气流中复合材料壁板的动力学分析及其控制

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动力学与控制学报 2020年第6期18卷 67-76页

作者：周凯倪臻黄修长华宏星上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心机械与系统国家重点实验室振动冲击噪声研究所上海200240

超声速飞行器外表具有大量的蒙皮壁板结构,其在巡航过程中会受到气动、热、声及机械等载荷的联合作用.本文针对超声速气流中的复合材料壁板结构,基于一阶剪切变形理论(First-Order Shear Deformation Theory,FSDT)和超声速活塞理论,推... 详细信息

超声速飞行器外表具有大量的蒙皮壁板结构,其在巡航过程中会受到气动、热、声及机械等载荷的联合作用.本文针对超声速气流中的复合材料壁板结构,基于一阶剪切变形理论(First-Order Shear Deformation Theory,FSDT)和超声速活塞理论,推导得到了复合材料壁板的气热弹动力学的能量泛函,并运用Hamilton原理变分求得系统的控制方程,利用牛顿迭代法结合Newmark法,求解获得了壁板的临界颤振动压和时域动力学响应.通过变参数计算,分析了不同参数对于壁板动力学响应的影响.最后,应用非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink,NES)对复合材料壁板的动力学响应进行颤振控制,结果表明,NES可以有效降低壁板的颤振极限环振幅,从而极大提高超声速飞行器的可靠性和寿命.

关键词：复合材料壁板动力学颤振非线性能量阱

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不同入流条件下泵喷推进器尾流场数值分析

不同入流条件下泵喷推进器尾流场数值分析

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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：薛林杨宇泽邹冬林董新国塔娜饶柱石上海交通大学振动、冲击、噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室中国船舶及海洋工程设计研究院喷水推进技术重点实验室

尾部伴流场作为船舶推进系统的重要设计参数,经船体调制后呈现出空间不均匀特性,对泵喷推进器推进性能产生重要影响。为研究不同入流条件下泵喷推进器的尾流场演化规律,本文建立了泵喷推进器计算流体动力学模型,基于改进延迟分离涡模拟(... 详细信息

尾部伴流场作为船舶推进系统的重要设计参数,经船体调制后呈现出空间不均匀特性,对泵喷推进器推进性能产生重要影响。为研究不同入流条件下泵喷推进器的尾流场演化规律,本文建立了泵喷推进器计算流体动力学模型,基于改进延迟分离涡模拟(IDDES)方法对不同入流条件下泵喷推进器在设计工况时的尾流动力学特性进行数值模拟,分别从三维瞬态涡结构、各截面处速度和涡量分布,以及尾流场监测点湍动能演化的角度,对比分析了SUBOFF-AFF-8艇体和Seiun-Maru商船调制的非均匀伴流场中泵喷推进器尾流动力学演化规律。结果表明,与均匀流场相比,SUBOFF-AFF-8艇体非均匀伴流场加强了定子脱落涡和轮毂涡的强度;Seiun-Maru商船非均匀伴流场中的瞬态涡结构表现出不对称性,并导致了定子脱落涡形态变化以及导管前缘脱落涡分离并向下游延伸;非均匀伴流场加速尾流场的不稳定性,尾流场主要呈现转子叶频及其倍频特征。研究结果有助于对泵喷推进器进一步的工程应用提供理论参考。

关键词：泵喷推进器尾流场非均匀入流湍动能分离涡模拟

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轴系振动监测系统的开发与试验验证

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噪声与振动控制 2012年第1期32卷 145-148页

作者：王慰慈周炎饶柱石上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 中船重工集团公司第七一一研究所上海200090

针对船舶动力轴系的安全运行考虑,开发出一套综合性的轴系振动在线监测系统,对船舶轴系等动力机械轴系工作状态进行实时监测,通过连续在线监测轴系运行的重要振动参数,及时了解动力装置和轴系的运行状况,为船舶等动力机械安全可靠的运... 详细信息

针对船舶动力轴系的安全运行考虑,开发出一套综合性的轴系振动在线监测系统,对船舶轴系等动力机械轴系工作状态进行实时监测,通过连续在线监测轴系运行的重要振动参数,及时了解动力装置和轴系的运行状况,为船舶等动力机械安全可靠的运行提供保障。以ARM加DSP为开发平台,综合应变电测、无线遥测和数字信号处理等技术开发了监测系统,并在柴油机试验台架上进行试验验证,试验结果表明该轴系振动监测系统能实现较高精度的监测。

关键词：振动与波旋转机械轴系振动无线遥测在线监测

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齿厚与螺旋角对人字齿行星轮动态特性的影响

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噪声与振动控制 2016年第2期36卷 52-55,70页

作者：吴文敏荀超龙新华中国直升机设计研究所江西景德镇333000 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

利用多尺度法分析人字齿行星轮轮齿厚度和螺旋角对人字齿行星轮系统动态特性影响。建立人字齿行星轮的动力学模型,该模型考虑时变啮合刚度、脱齿等非线性因素。利用该模型,分析齿厚与螺旋角对人字齿行星轮动态响应影响,多尺度法与数值... 详细信息

利用多尺度法分析人字齿行星轮轮齿厚度和螺旋角对人字齿行星轮系统动态特性影响。建立人字齿行星轮的动力学模型,该模型考虑时变啮合刚度、脱齿等非线性因素。利用该模型,分析齿厚与螺旋角对人字齿行星轮动态响应影响,多尺度法与数值模拟的计算结果一致。结果表明,齿厚与螺旋角对时变啮合刚度各阶波动幅值有着周期性影响,选取适当的齿厚与螺旋角可明显降低系统各自由度振动幅值和动态传递误差。

关键词：振动与波螺旋角齿厚人字齿行星轮动态特性动态传递误差多尺度法

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粘滞性阻尼器的设计方法研究

粘滞性阻尼器的设计方法研究

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第九届全国振动理论及应用学术会议暨中国振动工程学会成立20周年庆祝大会

作者：贾九红黄修长杜俭业汪玉华宏星上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室海军装备研究院舰船论证研究所

本文分析了冲击载荷作用下粘性流体阻尼器的工作原理,推导了阻尼力公式的表达式,运用落锤冲击试验确定了其中的参数。基于参数已知的阻尼力表达式选择了满足指标要求的阻尼器结构尺寸。由试验验证了所选样机结构尺寸的准确性并验证了理... 详细信息

本文分析了冲击载荷作用下粘性流体阻尼器的工作原理,推导了阻尼力公式的表达式,运用落锤冲击试验确定了其中的参数。基于参数已知的阻尼力表达式选择了满足指标要求的阻尼器结构尺寸。由试验验证了所选样机结构尺寸的准确性并验证了理论推导的阻尼器数学模型的合理性,该模型提供了粘滞性阻尼器设计的理论方法。

关键词：粘性流体阻尼器冲击试验阻尼系数

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基于振动响应的隔振系统力传递率间接估算方法

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噪声与振动控制 2015年第4期35卷 38-42页

作者：孙伟星徐时吟黄修长中国船舶重工集团公司第七〇四研究所上海200031 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

工程中,常用振级落差和力传递率来表征隔振系统的隔振效果。振级落差可以由实验测得的隔振器上下端的振动响应,直接计算获取;相比之下,直接测量系统力在实际应用中存在诸多难点。为此,提出一种间接估算方法,以隔振器两端的振动响应作为... 详细信息

工程中,常用振级落差和力传递率来表征隔振系统的隔振效果。振级落差可以由实验测得的隔振器上下端的振动响应,直接计算获取;相比之下,直接测量系统力在实际应用中存在诸多难点。为此,提出一种间接估算方法,以隔振器两端的振动响应作为输入,设备激励力及隔振器传递力,并通过有限元模型对该方法的正确性做出验证。相比于使用力传感器直接进行实验测试,该方法更为简洁,且能够对力传递率做出准确的估算,具有一定的工程实用价值。

关键词：振动与波力传递率隔振系统间接估算方法

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粘滞性阻尼器的设计方法研究

粘滞性阻尼器的设计方法研究

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第九届全国振动理论及应用学术会议

作者：贾九红黄修长杜俭业汪玉华宏星上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室海军装备研究院舰船论证研究所

关键词：粘性流体阻尼器冲击试验阻尼系数

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弹簧—阻尼器支承下轴—盘系统动力学特性的有限元仿真

弹簧—阻尼器支承下轴—盘系统动力学特性的有限元仿真

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第九届全国振动理论及应用学术会议

作者：刘利军丁旭杰华宏星上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室中国北车集团四方车辆研究所

旋转机械被广泛应用于各种转速较高的机械装置中,这些机械运转时发生的强烈振动,不但会引起机器本身结构或部件的破坏,使旋转机械缩短寿命、降低效率,而且会影响周围的精密仪器不能正常工作或降低其灵敏度和精确度,由振动产生的噪声对... 详细信息

旋转机械被广泛应用于各种转速较高的机械装置中,这些机械运转时发生的强烈振动,不但会引起机器本身结构或部件的破坏,使旋转机械缩短寿命、降低效率,而且会影响周围的精密仪器不能正常工作或降低其灵敏度和精确度,由振动产生的噪声对人体健康也很有害。另外,为了提高机械的工作容量和效率,机械转速也日益提高,转子的结构也越来越复杂,甚至许多轴-盘系统的工作转速在其临界转速之上。因此,研究转子系统的振动现象,从根本上了解轴-盘系统的振动原理及动态响应特征是现代化工业技术设计中的重要问题。本文针对一船用轴承传动系统,将其简化为弹簧-阻尼器支承下轴-盘系统,并利用有限元分析方法,对轴-盘系统的动力学特性问题进行了较为全面的计算分析。首先,用有限元法计算轴-盘系统的前五阶固有频率,并画出了其振型图以及Campbell图;随后对稳态和瞬态冲击作用下轴-盘系统的动态不平衡响应进行了计算,给出了仿真曲线;最后对计算结果作了分析和总结。

关键词：轴—盘系统临界转速动不平衡动态响应分析

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面向船舶振动抑制的电磁吸振器优化设计

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噪声与振动控制 2020年第4期40卷 213-218页

作者：张博王熙吴浩慜杨斌堂上海船舶设备研究所上海200031 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 西南交通大学机械工程学院成都610031

船舶航速变化、空压机变转速运行等因素会引起变频振动。减振浮筏是现代船舶上普遍采用的一种双层隔振系统,但其并未在振动源头上采取措施。针对船舶浮筏上的变频振动,基于电磁弹簧原理对电磁吸振器进行优化设计。通过有限元分析得到吸... 详细信息

船舶航速变化、空压机变转速运行等因素会引起变频振动。减振浮筏是现代船舶上普遍采用的一种双层隔振系统,但其并未在振动源头上采取措施。针对船舶浮筏上的变频振动,基于电磁弹簧原理对电磁吸振器进行优化设计。通过有限元分析得到吸振器的结构静变形、应力分布与其各阶谐振频率和振型,通过电磁仿真得到吸振器的磁场分布。对吸振器的刚度线性度进行优化以提高吸振器的频率跟踪控制精度。通过电磁力的解析模型优化目标函数,提出一种电磁刚度线性度的优化方法,并通过对实验样机进行加工,实现对100 kg负载的变频振动频率跟踪振动抑制的实验验证。

关键词：振动与波吸振器船舶振动电磁弹簧刚度线性度优化

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