检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2022年第3期39卷 527-535页

作者：周子宣黄修长华宏星上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学振动冲击噪声研究所上海200240

采用几何精确模型与阶次截断方法描述叶片的空间变形,建立了考虑科氏效应与离心刚化作用的叶片-桨毂-轴耦合系统动力学模型,推导了耦合系统振动微分方程。采用Rayleigh-Ritz法进行数值离散,计算了不同刚度比、半径比、转速和叶片数下,... 详细信息

采用几何精确模型与阶次截断方法描述叶片的空间变形,建立了考虑科氏效应与离心刚化作用的叶片-桨毂-轴耦合系统动力学模型,推导了耦合系统振动微分方程。采用Rayleigh-Ritz法进行数值离散,计算了不同刚度比、半径比、转速和叶片数下,科氏效应对系统模态频率的影响。研究表明:叶片-桨毂-轴耦合系统模态中包含耦合和非耦合两类模态,耦合模态频率在考虑科氏效应后发生明显降低;随着半径比增加,科氏效应对第1阶耦合模态频率的影响逐渐减弱,对第2阶耦合模态频率的影响逐渐增强;转速的增加会提升耦合模态对科氏效应的敏感性;刚度比处于10;~10;范围内时发生叶片模态振型转换的现象,模态振型转换后科氏效应的影响更为显著;随着叶片数目的增加,科氏效应对模态频率的影响逐渐减弱。研究结果可为旋转叶片-桨毂-轴耦合系统的动力学设计提供理论参考。

关键词：叶片-桨毂-轴耦合系统固有频率几何精确科氏效应 Rayleigh-Ritz法

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主共振与内共振下纵横耦合轴系动力学分析

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振动工程学报 2016年第3期29卷 511-520页

作者：邹冬林荀振宇饶柱石塔娜上海交通大学振动冲击噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 海军驻426厂军事代表室辽宁大连116001

考虑Von Karman非线性位移-应变关系,利用Hamilton原理建立了轴系纵横耦合下的动力学模型。利用Galerkin法对偏微分方程进行离散,采用多尺度法求解了离散方程。研究了纵向主共振并伴随内共振(由纵向第一阶固有频率近似等于横向第一阶正... 详细信息

考虑Von Karman非线性位移-应变关系,利用Hamilton原理建立了轴系纵横耦合下的动力学模型。利用Galerkin法对偏微分方程进行离散,采用多尺度法求解了离散方程。研究了纵向主共振并伴随内共振(由纵向第一阶固有频率近似等于横向第一阶正进动与反进动频率之和而产生)联合激励时轴系的动力学响应。研究表明随着系统参数以及激励载荷的不同,轴系出现不同的动力学特性。当激励载荷小于一临界值时,纵向激励力只能激起纵向振动,系统响应与线性系统一样;当载荷超过临界值时,纵向激励力同时激起了轴系的横向正进动与反进动频率,此时纵向振动出现能量饱和现象,能量从纵向渗透到横向。能量在正反进动模态间的分配与其正反进动频率成反比,从而使反进动幅值大于正进动幅值。同时响应中也出现跳跃现象。数值分析结果与摄动分析结果一致。

关键词：非线性振动轴系纵横耦合多尺度法主共振内共振

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大变形下轴向力对船舶推进轴系弯曲固有频率影响

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振动与冲击 2015年第14期34卷 206-210页

作者：邹冬林荀振宇花纯利塔娜饶柱石上海交通大学振动冲击噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 海军驻426厂军事代表室辽宁大连116001

用牛顿法建立大变形下受轴向力的船舶推进轴系非线性动力学模型,并用多尺度方法求解。研究大变形下轴向力对船舶推进轴系弯曲振动固有频率影响。结果表明,线性下轴向静推力使轴系弯曲振动固有频率降低;考虑大变形时在几何非线性作用下... 详细信息

用牛顿法建立大变形下受轴向力的船舶推进轴系非线性动力学模型,并用多尺度方法求解。研究大变形下轴向力对船舶推进轴系弯曲振动固有频率影响。结果表明,线性下轴向静推力使轴系弯曲振动固有频率降低;考虑大变形时在几何非线性作用下轴向静推力使轴系弯曲振动固有频率增加;振动幅值较大时几何非线性效应占主导地位,使两种效应综合后的固有频率仍有增加。该非线性效应对高阶固有频率影响更大。分析结果对船舶推进轴系设计有指导借鉴意义。

关键词：轴向力推进轴系多尺度法几何非线性固有频率

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新型橡胶-电磁复合主被动隔振器研究

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振动与冲击 2021年第23期40卷 32-37页

作者：任明可谢溪凌黄志伟张志谊上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 中国舰船研究设计中心武汉430064

船舶动力设备是船舶振动噪声的重要来源,其运行过程中产生的宽带和低频线谱振动对舱室噪声和水下辐射噪声具有重要影响。针对船用动力设备质量大、振动强的特点,提出一种结构紧凑的低频橡胶隔振器与线性电磁作动器复合的主被动隔振器,... 详细信息

船舶动力设备是船舶振动噪声的重要来源,其运行过程中产生的宽带和低频线谱振动对舱室噪声和水下辐射噪声具有重要影响。针对船用动力设备质量大、振动强的特点,提出一种结构紧凑的低频橡胶隔振器与线性电磁作动器复合的主被动隔振器,并分别对被动隔振器的静态承载能力、电磁作动器的驱动力以及主被动隔振效果进行了仿真分析和测试。结果表明,橡胶隔振器可承受15 t载荷,具有线性刚度,电磁作动器力常数可达72 N/A,与频域加权的干扰重构Fx-LMS控制算法相结合,能大幅抑制300 Hz以内的线谱振动,主被动联合隔振效果优异。

关键词：动力设备振动隔离主被动隔振器低频线谱自适应控制

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湍流脉动激励下板结构辐射噪声的多模态压电分流振动控制方法研究

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应用力学学报 2021年第6期38卷 2208-2216页

作者：黎丰郑智伟黄修长华宏星上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

湍流脉动压力所引起的水动力噪声是高速航行水航行体的主要噪声源。针对湍流脉动压力激励下声纳平台结构的多模态振动控制问题,提出基于负电容压电分流被动控制方法的控制策略。采用四边简支流体加载平板结构模拟平台结构,湍流脉动压力... 详细信息

湍流脉动压力所引起的水动力噪声是高速航行水航行体的主要噪声源。针对湍流脉动压力激励下声纳平台结构的多模态振动控制问题,提出基于负电容压电分流被动控制方法的控制策略。采用四边简支流体加载平板结构模拟平台结构,湍流脉动压力模型使用Corcos模型。根据Hamilton变分原理建立流体-平板-多个压电分流电路系统的机电耦合动力学方程,以系统动能功率谱密度和辐射声功率作为评价指标,研究了不同来流速度下系统响应规律及不同压电分流电路的被动控制效果,针对不同控制目标确定了基于负电容-连通电路(CRLC)和负电容-电感-电阻并联电路(RLC)的控制策略。研究表明:负电容压电分流电路对不同来流速度下湍流脉动压力引起的简支板多模态振动有较强的控制效果;针对平板结构振动控制时,不考虑压电片数量限制时RLC电路控制效果较好;针对低频辐射声功率控制时,CRLC可使用单压电片达到控制效果,有效降低了水下航行体的水动力噪声。

关键词：湍流边界层压电分流电路多模态振动控制负电容声呐平台

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一种面向机械设备故障诊断的可解释卷积神经网络

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机械工程学报 2024年第12期60卷 65-76页

作者：陈钱陈康康董兴建皇甫一樊彭志科孟光上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 宁夏大学机械工程学院银川750021

卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)以其强大的特征提取和分类能力,被广泛应用于机械系统故障诊断任务中。但CNN是一个典型的“黑箱模型”,其决策机理和分类依据并不明确。这不仅降低了智能诊断结果的可信性,还限制了在高... 详细信息

卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)以其强大的特征提取和分类能力,被广泛应用于机械系统故障诊断任务中。但CNN是一个典型的“黑箱模型”,其决策机理和分类依据并不明确。这不仅降低了智能诊断结果的可信性,还限制了在高可靠性要求故障诊断中的应用。针对这一问题,具有物理意义的Chirplet变换被引入到传统卷积层中,形成具有优异可解释性的Chirplet卷积层和Chirplet-CNN,进而提出将Chirplet-CNN用于故障诊断的完整流程。一系列试验表明,Chirplet-CNN以其提取时频特征的特点,不仅拥有和当前先进方法相近的优异故障诊断能力,而且在可解释性方面具有突出表现,即能够通过频谱分析对CNN提取类别特征和做出判断的频带依据进行解释。此外,进一步的分析结果表明,所提出的Chirplet卷积层具有良好的通用性,与不同深度的CNN模型进行组合,均能有效提高其诊断精度并获得不错的解释结果。

关键词：卷积神经网络可解释性 Chirplet变换时频变换深度学习故障诊断

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通用机械设备维护与节能

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机械设计与研究 2014年第1期30卷 159-164页

作者：耿富礼李富才孟光上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室振动冲击噪声研究所上海200240

在能源比较紧缺的现在,节能降耗显得十分重要。文章从降低设备能耗的角度出发简单介绍了通用机械设备维护的必要性和重要性,总结通用机械设备维护的常用方法及其所能达到的节能效益。设备维护的常用方法主要包括:事后维护(BM)、改善维护... 详细信息

在能源比较紧缺的现在,节能降耗显得十分重要。文章从降低设备能耗的角度出发简单介绍了通用机械设备维护的必要性和重要性,总结通用机械设备维护的常用方法及其所能达到的节能效益。设备维护的常用方法主要包括:事后维护(BM)、改善维护(CM)、预防维护(PM);文章分别从CM和PM两个方面,归纳汇总了风机、泵、压缩机等几种常见通用机械设备的维护方法及其节能效益,为有效地降低风机、泵、压缩机等常见通用机械设备亚健康或故障状态下的高能耗运行,以及进一步的研究工作提供参考。

关键词：设备维护旋转机械往复机械节能风机泵压缩机

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基于面元法的船舶螺旋桨附连水质量与阻尼计算方法研究

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船舶力学 2019年第1期23卷 9-19页

作者：邹冬林张建波塔娜饶柱石上海交通大学振动冲击噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

在船舶轴系振动或桨轴流固耦合分析中,螺旋桨在流场中所引起的附连水质量与阻尼是很重要的参数。但实际计算中螺旋桨附连水质量常常用螺旋桨自身质量乘以一个经验系数得到,而附加阻尼往往被忽略。针对这些不足,文章利用螺旋桨水动力分... 详细信息

在船舶轴系振动或桨轴流固耦合分析中,螺旋桨在流场中所引起的附连水质量与阻尼是很重要的参数。但实际计算中螺旋桨附连水质量常常用螺旋桨自身质量乘以一个经验系数得到,而附加阻尼往往被忽略。针对这些不足,文章利用螺旋桨水动力分析中常使用的面元法,构建了螺旋桨随轴系在水中振动时的附加质量与阻尼数值计算方法。目前求解附加质量的经典方法是基于运动物体引起流体动能变化来求解,但该方法不能求解附加阻尼。文中证明了所提出的方法与经典方法是完全等价的,同时利用该方法还可以求解附加阻尼。最后以球体、椭球体及螺旋桨为对象给出几个算例,并与解析解或其它文献计算结果比较,误差均在合理范围内,表明文中提出的方法的有效性。

关键词：附加质量附加阻尼螺旋桨流固耦合面元法

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基于频响函数综合的推进轴系动力学建模与支撑结构参数优化分析

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振动与冲击 2019年第4期38卷 33-39页

作者：黄修长苏智伟倪臻张振果华宏星上海交通大学振动冲击噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

针对船舶推进轴系提出了一种基于频响函数综合的子结构方法,考虑了轴承液膜交叉刚度的影响、螺旋桨和推进电机同时激励的工况,分析了在螺旋桨和推进电机激励下的振动响应特性。该方法将耦合系统划分为螺旋桨-轴系、轴承、高弹、推进电... 详细信息

针对船舶推进轴系提出了一种基于频响函数综合的子结构方法,考虑了轴承液膜交叉刚度的影响、螺旋桨和推进电机同时激励的工况,分析了在螺旋桨和推进电机激励下的振动响应特性。该方法将耦合系统划分为螺旋桨-轴系、轴承、高弹、推进电机、隔振器和船体子结构,通过二次频响函数综合建立了耦合系统的频响函数表达式;利用该建模方法和灵敏度分析建立了以均方传递力、传递功率流为优化目标的优化模型,针对轴承、隔振器和高弹的刚度参数进行优化。结果表明:基于频响函数综合的子结构建模和优化方法效率高,适合于对支撑结构刚度参数进行优化;对一模型的匹配优化结果表明,轴承和隔振器刚度减小、高弹性联轴器的刚度增加对减小振动传递有利。

关键词：推进轴系频响函数综合建模与优化灵敏度分析

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船舶轴系推力轴承油膜刚度与综合支承刚度测量

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船舶力学 2017年第4期21卷 455-463页

作者：朱鸿邹冬林卢坤解忠良塔娜饶柱石海军驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室上海200129 上海交通大学振动冲击噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

在船舶推进轴系中,推力轴承刚度常取决于其油膜刚度、轴承及其基座的结构刚度。通常所指的推力轴承刚度只包含油膜刚度。因此文中把既考虑油膜刚度又考虑轴承及其基座的结构刚度综合而成的刚度定义为推力轴承综合支承刚度,进而详细给出... 详细信息

在船舶推进轴系中,推力轴承刚度常取决于其油膜刚度、轴承及其基座的结构刚度。通常所指的推力轴承刚度只包含油膜刚度。因此文中把既考虑油膜刚度又考虑轴承及其基座的结构刚度综合而成的刚度定义为推力轴承综合支承刚度,进而详细给出了推力轴承油膜刚度与综合支承刚度的测量方法。借助此方法,对实验室一缩比的推力轴承实验台的油膜刚度与综合支承刚度进行了测量,获得了良好的结果。实验表明,推力轴承油膜刚度随转速上升而下降;综合支承刚度随外激励频率上升而下降,在推力轴承—基座共振频率处降为零;低频激励时,油膜刚度与综合支承刚度大小近似相等,此时对轴系的动力学建模可以只考虑油膜刚度;高频激励时,综合支承刚度远小于油膜刚度,此时对轴系动力学建模必须考虑综合支承刚度,只考虑油膜刚度会带来较大误差。实验结果对船舶推进轴系的设计及动力学分析有指导意义。

关键词：船舶轴系推力轴承油膜刚度综合支承刚度

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