检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第4期61卷 323-332页

作者：魏齐陶建峰孙浩徐爽刘成良上海交通大学机电控制与物流装备研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

关节摩擦对机构的动力学行为有显著影响。在重载或机构中有球铰的场景中,构件间常用滑动关节连接,其关节摩擦力与约束力有关,因此约束力不能在广义坐标形式的动力学方程中被消去,导致机构正向动力学由一组微分-代数方程描述,未知中间变... 详细信息

关节摩擦对机构的动力学行为有显著影响。在重载或机构中有球铰的场景中,构件间常用滑动关节连接,其关节摩擦力与约束力有关,因此约束力不能在广义坐标形式的动力学方程中被消去,导致机构正向动力学由一组微分-代数方程描述,未知中间变量过多,动力学的实时求解不容易实现。针对这一问题,提出基于代理模型的含摩擦机构动力学快速求解方法。首先利用约束力有关的连续Stribeck摩擦模型,构建光滑的机构动力学方程,对含摩擦机构进行物理建模;其次采用单隐层神经网络构建机构动力学的代理模型,将机构正向动力学方程简化为常微分方程,大大减少需要求解的未知中间变量。最后,通过管片拼装机的液压举升系统来验证所提出方法的有效性和优越性,最大误差为0.0234 mm,平均节省了99.89%的求解时间,证明在含滑动摩擦的机构动力学分析中,所提出方法可以在保证精度的前提下显著提升计算效率。

关键词：机构动力学摩擦模型代理模型快速计算

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融合场景的产品绿色设计方案建模与优化

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机械工程学报 2025年第3期61卷 40-51页

作者：郭婧王黎明戚进胡洁孔琳山东大学机械工程学院济南250061 上海交通大学机电设计与知识工程研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 山东科技大学机械电子工程学院青岛266590

机电产品的制造和使用过程会耗费大量的资源和能源,同时会产生大量的污染物排放,从而导致严重的环境污染问题。使用全生命周期的设计方法可以最小化产品对环境的负面影响,进而提高产品品质和可持续性。因此,提出基于有向网络结构的产品... 详细信息

机电产品的制造和使用过程会耗费大量的资源和能源,同时会产生大量的污染物排放,从而导致严重的环境污染问题。使用全生命周期的设计方法可以最小化产品对环境的负面影响,进而提高产品品质和可持续性。因此,提出基于有向网络结构的产品绿色设计方案表达方法,实现产品全生命周期设计相关的功能域、结构域、工艺域以及材料域信息的有效集成以及与全生命周期阶段的多域关联映射。建立了基于集合理论的生命周期场景表达方法,并通过设计节点接口的逐级匹配,构建了融合生命周期场景的设计方案表达模型。针对所建立的产品绿色设计网络模型的特点,使用融合剪枝策略的深度优先搜索算法,通过对设计网络模型中各个设计节点的遍历,实现了初始设计方案个体的生成。针对设计方案个体中设计节点之间相关联的特点,制定了基于邻接实数矩阵的编码策略。通过设置的差分进化算子,以满足产品生命周期场景的环境约束为条件,完成了2.5 MW风力发电机设计方案的优化。

关键词：绿色设计设计方案表达模型差分进化算法

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微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理研究及缺陷抑制方法

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上海航天(中英文) 2025年第1期42卷 38-47页

作者：王海航张芷健陈明郭国强王晨光明伟伟安庆龙上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海航天精密机械研究所上海201600 上海神剑精密机械科技有限公司上海201600

微米级高温合金蜂窝芯具有轻量化、耐高温、密封性好等优点,在新一代航空发动机与高超飞行器中作为关键件的核心材料。微米级高温合金蜂窝芯极其微小,面积仅为常规高温合金蜂窝芯的1/10,兼具高温合金与薄壁结构的难加工特性,导致微米级... 详细信息

微米级高温合金蜂窝芯具有轻量化、耐高温、密封性好等优点,在新一代航空发动机与高超飞行器中作为关键件的核心材料。微米级高温合金蜂窝芯极其微小,面积仅为常规高温合金蜂窝芯的1/10,兼具高温合金与薄壁结构的难加工特性,导致微米级高温合金蜂窝芯在加工过程中,极易出现毛刺、芯格变形、撕裂等缺陷问题。针对以上问题,设计了微米级高温合金蜂窝芯超声辅助磨削与铣削加工工艺。根据侧面加工时工件与刀具的几何关系,探究了高温合金蜂窝芯单双壁的切入角。基于磨削/铣削实验,掲示了微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理与缺陷形成机理。研究结果表明:侧面加工时,单双蜂窝壁的切入角度分别为60°与0°。在相同加工条件下,相比于普通砂轮磨削,铣刀切削力较小,生成的毛刺长度也较小。超声振动益于裂纹扩展,使得磨削力下降,毛刺长度减小,芯格变形与撕裂缺陷减少。以上研究为微米级高温合金蜂窝芯高效低损伤加工提供了理论基础。

关键词：高温合金蜂窝芯超声磨削铣削加工缺陷

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超大尺度柔性航天器动力学建模与高精度形-姿协同控制研究进展

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第2期55卷 2-18页

作者：刘付成朱东方李爽李鸿光郭延宁齐乃明王北超冯昆鹏孙俊上海航天技术研究院上海201109 上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109 南京航空航天大学航天学院南京211106 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200241 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 南京航空航天大学自动化学院南京211106

超大尺度柔性航天器是天基遥感和空间资源开发等重大任务的核心,带有连接铰链的超大尺度柔性结构引发动力学建模与控制难题,直接影响了柔性结构形态和航天器姿态控制精度,关系到高时空分辨率观测等任务的成败.因此,本文基于超大尺度柔... 详细信息

超大尺度柔性航天器是天基遥感和空间资源开发等重大任务的核心,带有连接铰链的超大尺度柔性结构引发动力学建模与控制难题,直接影响了柔性结构形态和航天器姿态控制精度,关系到高时空分辨率观测等任务的成败.因此,本文基于超大尺度柔性航天器动力学与控制的内在逻辑和关键科学问题,综述并分析了现阶段复杂热荷载作用下的铰链摩擦特性与低维刚-柔-热耦合非线性动力学建模方法研究进展;非线性温变与黏滞-滑移摩擦力作用下的大型航天器刚-柔耦合机理研究进展;传感数据重构、传感器布局优化和海量数据高效并行计算方法以及高稳健高动态分布式传感信息的串扰补偿机制研究进展;超大尺度柔性航天器多约束形-姿协同调控机制与高精度控制方法研究进展;轻量化高动态分布式应变与温度一体化测量系统研究进展,并总结了上述研究领域的发展现状和亟需解决的难题.最后,对超大尺度柔性航天器动力学与控制领域未来亟待突破的共性理论与方法进行了展望.

关键词：超大尺度柔性航天器形-姿协同控制黏滞-滑移摩擦刚-柔耦合机理信号串扰补偿

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双输入-单输出斜齿轮系统振动特性随非对称动力参数的演化规律

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船舶力学 2023年第1期27卷 134-143页

作者：徐江海邹冬林张景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上海200240

双输入-单输出斜齿轮系统是众多舰船动力推进装置的重要组成部分,由于非对称动力参数导致的系统非线性失稳现象不容忽视。本文在科学描述系统内部参数的基础上,通过系统分岔图、时域和频域曲线、相图、Poincaré截面等研究双输入-... 详细信息

双输入-单输出斜齿轮系统是众多舰船动力推进装置的重要组成部分,由于非对称动力参数导致的系统非线性失稳现象不容忽视。本文在科学描述系统内部参数的基础上,通过系统分岔图、时域和频域曲线、相图、Poincaré截面等研究双输入-单输出斜齿轮系统的动力学行为,发现了丰富的非线性现象,研究过程揭示了系统的振动特性随非对称动力参数的演化规律。结果表明,增大系统的载荷比和载荷值,有利于减小系统的失稳区间,提高系统的运行稳定性。本文的研究对采用双输入-单输出齿轮结构作为传动装置推进系统的动力参数设计具有积极意义。

关键词：双输入-单输出斜齿轮系统非对称动力时变参数

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橡胶轴承-转轴系统碰摩响应动力学特性研究

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振动与冲击 2014年第2期33卷 26-30,36页

作者：花纯利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上海200240

将橡胶轴承支撑的转轴/轴承系统简化为非线性弹性支撑的转轴/轴承系统。基于非线性动力学及分叉理论进行分析、研究,确定周期无碰摩响应边界、碰摩运动边界、稳定性边界。结果表明,同频全周碰摩、跳跃现象及碰摩响应在周期、非周期运动... 详细信息

将橡胶轴承支撑的转轴/轴承系统简化为非线性弹性支撑的转轴/轴承系统。基于非线性动力学及分叉理论进行分析、研究,确定周期无碰摩响应边界、碰摩运动边界、稳定性边界。结果表明,同频全周碰摩、跳跃现象及碰摩响应在周期、非周期运动间过渡;通过对阻尼比、偏心率等系统参数对系统动态响应特性影响分析获得参数平面内不同碰摩响应区域边界。因而可较好理解系统参数与不同系统响应特性间关系。

关键词：转轴系统碰摩稳定性分析分叉

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阻尼对摩擦力作用下转子系统弯扭耦合振动特性的影响

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振动与冲击 2014年第13期33卷 19-25页

作者：花纯利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上海200240

通过采用Lagrange方程推导出不平衡转子系统弯扭耦合非线性振动的动力学微分方程组,应用数值方法分析了在摩擦力作用下转子系统的弯扭耦合振动特性。最终通过对分叉图、三维谱图、时域曲线图、相图和Poincaré截面的分析,得到了摩... 详细信息

通过采用Lagrange方程推导出不平衡转子系统弯扭耦合非线性振动的动力学微分方程组,应用数值方法分析了在摩擦力作用下转子系统的弯扭耦合振动特性。最终通过对分叉图、三维谱图、时域曲线图、相图和Poincaré截面的分析,得到了摩擦力作用下转子系统中蕴含的各种复杂非线性动力学行为,并分析转子系统阻尼比对系统动态响应特性的影响。所揭示的振动特性为转子系统的状态识别、诊断和安全经济运行提供一定的理论依据。

关键词：弯扭耦合转子系统非线性振动碰摩

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考虑蜗孔尺寸的人耳耳蜗有限元模型研究

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振动与冲击 2014年第23期33卷 58-62,73页

作者：许立富塔娜饶柱石田佳彬上海交通大学振动、冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室上海20024

建立人耳耳蜗的二维双向流固耦合有限元模型,包含卵圆窗、圆窗和基底膜等膜性结构,耳蜗管道中充满流体,采用流体-结构双向流固耦合动力学分析方法,在不同蜗孔尺寸时研究声音由卵圆窗传递到基底膜的机制。已有文献设置的蜗孔尺寸与人耳... 详细信息

建立人耳耳蜗的二维双向流固耦合有限元模型,包含卵圆窗、圆窗和基底膜等膜性结构,耳蜗管道中充满流体,采用流体-结构双向流固耦合动力学分析方法,在不同蜗孔尺寸时研究声音由卵圆窗传递到基底膜的机制。已有文献设置的蜗孔尺寸与人耳解剖文献中的蜗孔尺寸参数不一致,设置了三个不同蜗孔尺寸的耳蜗有限元模型,获得不同蜗孔尺寸对基底膜响应的影响,同时验证了耳蜗的频率选择特性,计算结果与报道的实验数据相一致。结果表明:设置合适的蜗孔尺寸,可以获得与实验数据更接近的结果。

关键词：耳蜗蜗孔基底膜有限元模型流固耦合

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基于自适应步长参数的快速一次可靠度计算方法

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上海交通大学学报 2014年第11期48卷 1574-1579页

作者：周生通李鸿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

为能够快速搜索到极限状态函数的设计点以实现快速一次可靠度计算方法,在已有的基于迭代算法(HLRF)的设计点搜索方法的基础上,借助不精确一维搜索Shi-Shen准则,提出了基于自适应步长参数的一次可靠度计算方法(aHLRF).相比传统的方法,aH... 详细信息

为能够快速搜索到极限状态函数的设计点以实现快速一次可靠度计算方法,在已有的基于迭代算法(HLRF)的设计点搜索方法的基础上,借助不精确一维搜索Shi-Shen准则,提出了基于自适应步长参数的一次可靠度计算方法(aHLRF).相比传统的方法,aHLRF不仅具有收敛保证,而且还能利用已有迭代信息自适应地选取算法参数.从计算效率、鲁棒性等方面对aHLRF进行了探讨和算例对比.结果显示:新方法可极大地提高一次可靠度的计算效率,尤其在设计点附近非线性强的情况下优势更为明显.

关键词：设计点不精确一维搜索 Shi-Shen准则一次可靠度计算

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液压式动力反共振隔振器带宽分析

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振动与冲击 2018年第6期37卷 130-134,141页

作者：肖晗董兴建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振动与冲击噪声研究所上海200240

液压式动力反共振隔振器由大、小波纹管、惯性质量和并联弹簧构成,在特定频率的激励下,流体运动产生的惯性力和弹簧的弹性力相平衡从而实现反共振隔振,特别适用于对线谱振动的隔离。建立了两种液压式动力反共振隔振器模型,讨论了隔振带... 详细信息

液压式动力反共振隔振器由大、小波纹管、惯性质量和并联弹簧构成,在特定频率的激励下,流体运动产生的惯性力和弹簧的弹性力相平衡从而实现反共振隔振,特别适用于对线谱振动的隔离。建立了两种液压式动力反共振隔振器模型,讨论了隔振带宽与惯性元件质量、放大比等参数的关系;给出了一种双层隔振器设计思路,基于最优化设计方法实现宽频带动力反共振隔振。

关键词：液压反共振隔振带宽优化

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