检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道学报 2013年第4期35卷 110-116页

作者：张伟伟金先龙曹露芬王建炜王新上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

建立联络通道、隧道及列车的三维有限元模型,研究由公路车道准静态载荷以及列车动载引起的双线隧道联络通道动力响应。提出基于网格变形的接触模型修正方法,以提高计算精度。运用基于接触负载均衡的显式并行计算方法,在曙光5000A超级计... 详细信息

建立联络通道、隧道及列车的三维有限元模型,研究由公路车道准静态载荷以及列车动载引起的双线隧道联络通道动力响应。提出基于网格变形的接触模型修正方法,以提高计算精度。运用基于接触负载均衡的显式并行计算方法,在曙光5000A超级计算机的并行平台上,求解该大规模非线性问题。分析联络通道埋深、土层对应力及位移响应的影响,验证该通道设计的合理性,给出提高联络通道安全性的建议。分析影响模型计算并行效率的主要因素。

关键词：联络通道动力响应网格变形显式有限元法并行计算

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统一格式的显式与隐式任意混合异步算法

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力学学报 2014年第3期46卷 436-446页

作者：张伟伟金先龙上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

动力学问题的有限元分析需要在每一时步求解系统信息,相对于静力学问题,其计算量要大得多.因而,提高计算效率,节省计算工作量是动力学求解方法研究的主要内容.该文针对大型复杂动力学系统的高效求解问题,提出了一种基于Newmark离散格式... 详细信息

动力学问题的有限元分析需要在每一时步求解系统信息,相对于静力学问题,其计算量要大得多.因而,提高计算效率,节省计算工作量是动力学求解方法研究的主要内容.该文针对大型复杂动力学系统的高效求解问题,提出了一种基于Newmark离散格式的显式、隐式任意混合异步算法,根据整体系统不同局部的物理力学特性和求解精度要求,在空间域及时间域内对动力学系统方程进行多尺度求解.该方法根据显式、隐式算法固有的信息传递机制,采取动态的可变边界处理方法,避免了异步边界上的误差积累;并通过对整体系统能量平衡的校验,动态地确定和修正仿真计算时步,可以有效地预防不稳定性的产生和发展.数值算例表明:该算法能在保持较高的计算精度的同时,极大地降低计算资源消耗,因而具有一定的实用价值.

关键词：结构动力学 Newmark离散显式算法隐式算法任意混合异步积分算法稳定性

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地铁车辆交会对单洞双线隧道影响的数值模拟

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振动与冲击 2015年第24期34卷 32-39页

作者：胡豹金先龙占昌宝罗川上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为利用显示非线性有限元法分析地铁交会工况对南京某大型单洞双线隧道的影响,基于拟实建模方法,在LS-DYNA环境下建立了地铁车辆-单洞双线隧道-土体耦合系统的全三维有限元计算模型。模型非常接近真实情况,使用了接触方法来模拟轮轨之间... 详细信息

为利用显示非线性有限元法分析地铁交会工况对南京某大型单洞双线隧道的影响,基于拟实建模方法,在LS-DYNA环境下建立了地铁车辆-单洞双线隧道-土体耦合系统的全三维有限元计算模型。模型非常接近真实情况,使用了接触方法来模拟轮轨之间,衬砌与土体之间的动力相互作用,使用了人工边界来模拟无限区域,还考虑了水压和土体预应力。对双车交会工况进行计算分析,得到单洞双线隧道在交会工况作用下的动力响应规律。结果表明:地铁交会产生的应力响应和位移响应都属于很小量级,隧道在交会工况下是稳定的。结果能为此类隧道的设计提供参考。

关键词：显示有限元列车动载双车交会单洞双线隧道动力响应

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采用参数化解调的变转速下柱塞泵故障诊断方法

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西安交通大学学报 2021年第10期55卷 19-29页

作者：徐孜潮群高浩寒陶建峰刘成良孟成文上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对柱塞泵在变转速工况下运行时,存在因时变信号特征提取不易和噪声抑制困难导致的故障诊断准确度低的问题,提出一种以参数化解调为基础的柱塞泵空化故障诊断方法。首先,采用粒子群算法对泵出口时变压力信号重点分量的相位参数进行估计... 详细信息

针对柱塞泵在变转速工况下运行时,存在因时变信号特征提取不易和噪声抑制困难导致的故障诊断准确度低的问题,提出一种以参数化解调为基础的柱塞泵空化故障诊断方法。首先,采用粒子群算法对泵出口时变压力信号重点分量的相位参数进行估计,再根据估计得的参数将信号解调至平稳化并滤波,接着对滤波后的信号进行反解调来获取单一信号分量;然后迭代执行参数化解调的上述步骤以提取所有重点分量并实现信号重构;最后对重构信号进行切片来构建数据集,再将数据集输入一维卷积-长短期记忆神经网络(1DCNN-LSTM)中提取局域特征并学习长期时序信息,从而实现准确地识别柱塞泵空化等级。流体仿真实验验证了参数化解调在信号分量提取上的有效性。使用实测信号进行空化故障诊断实验,结果表明:相比未经参数化解调的诊断方法,该方法的空化等级识别准确率提高了6.5%,达到95.4%,且具有更好的泛化性能;在信噪比为0 dB的强噪声环境下,准确率维持在90%以上。

关键词：柱塞泵变转速故障诊断参数化解调卷积神经网络长短期记忆网络

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基于OHF Elman-AdaBoost算法的滚动轴承故障多时期诊断方法

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振动与冲击 2021年第6期40卷 71-78页

作者：卓鹏程夏唐斌郑美妹郑宇奚立峰上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对随机噪声下滚动轴承多时期(初期、中期、晚期)故障诊断需求,提出OHF Elman-AdaBoost(output hidden feedback Elman-adaptive boosting)算法,以实现滚动轴承的精确故障诊断。采用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)对原始信号进行分解、降噪、信号重构。设计OHF Elman方法在Elman神经网络的基础上增加输出层对隐含层的反馈,提高了其对动态数据的记忆功能。选择OHF Elman神经网络作为弱回归器,结合AdaBoost算法集成出一种新的强回归器:OHF Elman-AdaBoost算法。实验结果表明,该算法不仅对滚动轴承不同故障时期具有很好的诊断效果,而且提高了对全样本数据的诊断准确度,为滚动轴承故障诊断提供了新型工具和有效方案。

关键词：滚动轴承 OHF Elman-AdaBoost 神经网络集合经验模态分解(EEMD) 故障多时期诊断

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压电驱动膜片式微滴喷射仿真与尺度一致性试验研究

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机械工程学报 2013年第8期49卷 178-185页

作者：周诗贵习俊通上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

微滴喷射技术是一种数字化控制微米级液滴产生和分配的技术,在微电子封装和微光学器件制造等领域具有极大的应用前景。提出一种压电驱动膜片式微滴喷射技术,阐述微喷工作原理,基于黏性流体力学进行微喷过程的理论分析并分析影响微滴喷... 详细信息

微滴喷射技术是一种数字化控制微米级液滴产生和分配的技术,在微电子封装和微光学器件制造等领域具有极大的应用前景。提出一种压电驱动膜片式微滴喷射技术,阐述微喷工作原理,基于黏性流体力学进行微喷过程的理论分析并分析影响微滴喷射的关键参数。使用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)软件基于流体体积法(Volume of fluid,VOF)的二维轴对称模型对微喷过程进行数值仿真,通过数值仿真分析按需喷射的机理和卫星滴产生的原因,并总结参数对微滴直径和微滴喷射速度影响的规律和经验公式。根据仿真研究结果设计压电驱动膜片式微喷装置,并构建微喷试验系统,试验结果与仿真结果吻合较好,说明提出的仿真方法是可行的。该微喷技术可实现1～150 cP黏度范围流体材料的按需喷射,喷射频率可达300 Hz,且微滴尺寸具有良好的一致性。

关键词：压电驱动膜片式按需喷射仿真微喷试验

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基于激光球杆干涉仪的数控机床空间误差高效测量、辨识与补偿

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仪器仪表学报 2024年第10期45卷 222-233页

作者：肖域坤曾治霖唐越冯晓冰杜正春上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

空间误差补偿是提升数控机床精度和性能的重要途径。然而,机床空间误差元素众多,传统直接测量方法耗时长,限制了空间误差补偿的广泛应用。本文提出一种基于激光球杆干涉仪的数控机床空间误差高效测量、辨识与补偿方法。该方法利用激光... 详细信息

空间误差补偿是提升数控机床精度和性能的重要途径。然而,机床空间误差元素众多,传统直接测量方法耗时长,限制了空间误差补偿的广泛应用。本文提出一种基于激光球杆干涉仪的数控机床空间误差高效测量、辨识与补偿方法。该方法利用激光球杆干涉仪在不同位置处测量的机床空间轨迹数据,采用多边测量原理解算出理论测量点的实际空间坐标;通过测量点的空间位置误差及数控机床的空间误差模型,辨识出机床各几何误差项;利用数控系统的原点偏移功能开发了实时误差补偿系统。数值仿真表明,本文误差辨识方法与Etalon TRAC-CAL软件的辨识结果基本一致。实验显示,本文方法可在1 h内完成三轴数控机床的测量与辨识,误差辨识结果与直接测量结果相近,误差补偿后机床空间精度显著提升,工件加工精度提升50%以上。该方法能大幅提高机床空间误差测量与补偿效率,具有广阔的工业应用前景。

关键词：数控机床空间误差激光球杆干涉仪多边测量误差辨识误差补偿

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地震作用下隧道-列车系统动力响应及安全性分析

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工程力学 2016年第12期33卷 176-185页

作者：杨勋王欢欢金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对土体-隧道-列车动力相互作用的特点,建立地震作用下隧道-列车系统的三维有限元模型,运用基于接触负载均衡的显式并行计算方法求解计算。研究了地震作用下隧道-列车系统的动力响应,并对地铁列车运行安全性进行了评价,分析了行车速度... 详细信息

针对土体-隧道-列车动力相互作用的特点,建立地震作用下隧道-列车系统的三维有限元模型,运用基于接触负载均衡的显式并行计算方法求解计算。研究了地震作用下隧道-列车系统的动力响应,并对地铁列车运行安全性进行了评价,分析了行车速度及地震强度对地铁运行安全性的影响。数值分析结果表明:地震作用对隧道-列车系统动力响应影响显著,地震作用使系统动力响应明显增大,并使地铁运行安全性及平稳性大大降低;列车动载荷对地震作用下的隧道系统动力响应影响较小;无震工况下,地铁运行安全指标对车速变化并不敏感;地震工况下,随着地震强度的增大,车速对地铁运行安全性的影响逐渐增大。

关键词：隧道列车地震动力响应运行安全数值仿真

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侧铣式高速电弧放电加工的极间流场仿真及加工试验

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机械工程学报 2015年第9期51卷 176-183页

作者：洪汉顾琳徐辉赵万生上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

在高速电弧放电加工方法的基础上提出一种用于加工连续曲面、直纹面等的新型加工工艺——侧铣式高速电弧放电加工方法。与其他利用电弧进行加工的工艺方法相比,侧铣式高速电弧放电加工主要利用电极的侧面进行电弧蚀除加工,可用于加工各... 详细信息

在高速电弧放电加工方法的基础上提出一种用于加工连续曲面、直纹面等的新型加工工艺——侧铣式高速电弧放电加工方法。与其他利用电弧进行加工的工艺方法相比,侧铣式高速电弧放电加工主要利用电极的侧面进行电弧蚀除加工,可用于加工各种复杂曲面和曲率半径较大的型腔及沟槽、流道等。侧铣电极采用侧面周边及底面多孔结构,能够实现极间的强化内冲液,在电极旋转运动的配合下,可有效控制电弧进而达到高效去除材料的目的。为了深入研究流场对侧铣式高速电弧放电加工效果的影响,建立了加工过程的极间流场模型,仿真并分析了侧铣电极在不同冲液孔分布及冲液入口压力下的极间流场。分析及进一步的工艺试验结果皆表明,在冲液入口压力为1.6 MPa时,在保证电极结构强度的条件下,增加电极的周向孔数,可以实现极间工作液的充分流动,使流场分布更均匀,从而改善电弧放电状态,可以获得较好加工效果。试验表明,在峰值电流400 A时,侧铣式高速电弧放电加工Cr12模具钢的材料去除率可以达到4 095 mm^3/min,相对电极损耗率为2.5%。最后,采用侧铣式高速电弧放电加工方法进行了连续曲面及涡轮叶片特征流道加工的可行性验证。

关键词：侧铣式高速电弧放电加工冲液孔分布冲液压力加工试验

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高速电弧放电加工的工艺特性研究

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机械工程学报 2015年第17期51卷 177-183页

作者：徐辉顾琳赵万生洪汉张发旺陈吉朋上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

基于流体动力断弧的高速电弧放电加工(Blasting erosion Arc machining,BEAM)是一种利用高速流场控制电弧放电,高效蚀除工件材料的特种加工新技术。该技术从原理到实现都与传统的电火花放电加工(EDM)有着本质区别。将高能量密度的电弧... 详细信息

基于流体动力断弧的高速电弧放电加工(Blasting erosion Arc machining,BEAM)是一种利用高速流场控制电弧放电,高效蚀除工件材料的特种加工新技术。该技术从原理到实现都与传统的电火花放电加工(EDM)有着本质区别。将高能量密度的电弧、具有三维型面的多孔电极、极间的高速工作液流场以及多轴联动进给这四种关键要素的有效结合,实现了一种新型而高效的材料去除加工方法。采用石墨集束电极对典型的难切削材料——镍基高温合金GH4169进行了高速电弧放电加工。试验结果表明,在放电峰值电流为500 A时,最大材料去除率可达14 000 mm3/min,而最小电极相对损耗比不超过1%,且加工后工件的表面硬度低于基体硬度,再铸层和热影响层厚度均小于100μm,有利于切削等后续半精加工工艺的开展。由此可见,高速电弧放电加工的工艺特性使其非常适合于难切削材料的大余量去除加工。使用多孔成形电极分别对不同形状的型腔样件进行了层铣和沉入式高速电弧放电加工,证明了其高效加工三维特征零部件的能力。

关键词：高速电弧放电加工流体动力断弧材料去除率工具电极相对损耗比

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