检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2023年第21期59卷 43-51页

作者：黄维维张鑫泉朱利民上海交通大学智能制造与信息工程研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

快速刀具伺服(Fast tool servo,FTS)系统的跟踪性能直接影响其对光学微结构表面的加工精度和加工效率。为此提出基于重复控制的离线前馈补偿方法,该方法通过对跟踪误差进行分段在线学习和离线补偿,实现FTS系统对非周期参考轨迹的高速精... 详细信息

快速刀具伺服(Fast tool servo,FTS)系统的跟踪性能直接影响其对光学微结构表面的加工精度和加工效率。为此提出基于重复控制的离线前馈补偿方法,该方法通过对跟踪误差进行分段在线学习和离线补偿,实现FTS系统对非周期参考轨迹的高速精密跟踪。在自制单轴FTS系统上进行对比跟踪测试,测试结果表明:相比于二自由度控制方法,提出的离线前馈补偿方法对随机均匀B样条曲线和复合频率正弦曲线的均方根跟踪误差分别减小94.47%和93.83%。此外,将该FTS系统与超精密车床联动在高转速下加工得到网格面和复眼透镜阵列,这两种表面的最大轮廓误差分别为93.59 nm和134.73 nm,表面粗糙度均小于5 nm。研究结果为基于FTS的光学微结构表面高效、高精加工提供了新方法和新思路。

关键词：快速刀具伺服精密运动控制光学微结构表面超精密车削加工重复控制

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分层泡沫铝夹芯球壳对近场水下爆炸的响应

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兵工学报 2017年第S1期38卷 42-48页

作者：金泽宇殷彩玉谌勇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

通过耦合间断伽辽金法和有限元法,将爆炸气泡和水模拟为一维球对称问题、分层泡沫铝夹芯球壳模拟为二维轴对称问题,进而求解分层泡沫铝夹芯球壳在近场水下爆炸载荷下的流体与结构响应,分析了夹芯泡沫分层对流固耦合作用和抗冲击性能的... 详细信息

通过耦合间断伽辽金法和有限元法,将爆炸气泡和水模拟为一维球对称问题、分层泡沫铝夹芯球壳模拟为二维轴对称问题,进而求解分层泡沫铝夹芯球壳在近场水下爆炸载荷下的流体与结构响应,分析了夹芯泡沫分层对流固耦合作用和抗冲击性能的影响。分析结果表明,软芯层靠近水排列能够降低爆炸载荷输入到结构的总能量,强芯层靠近水排列能够更有效地对结构加以防护。

关键词：固体力学分层材料水下爆炸流固耦合

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基于INTESIM和ARPACK的三维实体转子系统有限元实现

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系统仿真学报 2014年第6期26卷 1391-1399页

作者：周生通李鸿光张群上海交通大学振动、冲击、噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室上海200240 英特工程仿真(大连)有限公司大连116023

实现三维实体转子系统的有限元建模和分析对于大型复杂旋转机械性能的精细评估有着重要意义。给出惯性参考系下三维实体转子动力学有限元原理;探讨在INTESIM基础上开发实体转子系统分析模块的优越性和注意事项;给出了在VisualC++环境下,... 详细信息

实现三维实体转子系统的有限元建模和分析对于大型复杂旋转机械性能的精细评估有着重要意义。给出惯性参考系下三维实体转子动力学有限元原理;探讨在INTESIM基础上开发实体转子系统分析模块的优越性和注意事项;给出了在VisualC++环境下,以INTESIM为基础,通过INTESIM-Open开源授权和开源ARPACK特征值库实施实体转子系统有限元方程的单元矩阵生成、整体矩阵组装、模态和瞬态问题的求解及其相关结果提取的方法;将程序与ANSYS内嵌转子动力学模块作算例对比,结果验证了理论推导和程序编制的正确性,也表明了考虑转子系统连接部件和静止部件的必要性。

关键词：实体转子系统 INTESIM ARPACK 模态分析瞬态分析

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参数化的短时傅里叶变换及齿轮箱故障诊断

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振动．测试与诊断 2020年第2期40卷 272-277,417页

作者：包文杰涂晓彤李富才戴礼峻沈延柳祯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 上海航天控制技术研究所上海201109

提出了一种基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换时频分析方法,并将该方法用于行星齿轮箱的故障诊断。该时频分析方法通过使用快速路径优化获得瞬时频率变化规律,在短时傅里叶变换过程中自适应的改变时窗长度,从而获得更恰当的时频... 详细信息

提出了一种基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换时频分析方法,并将该方法用于行星齿轮箱的故障诊断。该时频分析方法通过使用快速路径优化获得瞬时频率变化规律,在短时傅里叶变换过程中自适应的改变时窗长度,从而获得更恰当的时频分辨率。针对行星齿轮箱运行状态不稳定的特点,通过使用笔者提出的时频分析方法可以有效地提取出行星齿轮箱的转速信息,利用参考转速对故障信号角度域重采样和阶次分析,从而实现变转速情况下的行星齿轮箱故障诊断。仿真分析表明,与传统短时傅里叶变换相比基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换得到的时频分布能量更加集中;试验分析证明了基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换方法在行星齿轮箱故障诊断中的有效性。

关键词：快速路径优化自适应短时傅里叶变换时频分析阶次分析故障诊断

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推进轴系弯-纵耦合非线性效应对推力测量精度影响研究

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船舶力学 2024年第7期28卷 1063-1072页

作者：邹冬林马相龙吴昊薛林杨宇泽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 上海船舶设备研究所上海200031 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

高精度监测推进轴系推力对船舶快速性预报、船-机-桨优化匹配及轴系健康管理等具有重要意义。然而,对于超长推进轴系,由于其跨距大、细长比(轴系半径与长度之比)小、且承受推力大,此时轴系将产生严重弯-纵耦合非线性变形。这将对基于应... 详细信息

高精度监测推进轴系推力对船舶快速性预报、船-机-桨优化匹配及轴系健康管理等具有重要意义。然而,对于超长推进轴系,由于其跨距大、细长比(轴系半径与长度之比)小、且承受推力大,此时轴系将产生严重弯-纵耦合非线性变形。这将对基于应变或变形位移等形变信息来测量推力的方法产生重要影响。因此,本文研究推进轴系弯-纵耦合非线性效应对推力测量精度的影响。考虑Von Karman非线性位移-应变关系,利用Hamilton变分原理结合有限元方法建立推进轴系非线性力学模型,研究弯-纵耦合效应对轴系变形位移和应变的影响规律,以及由此引起的推力测量误差。研究结果表明:在低转速时,轴系弯-纵耦合效应较弱,对推力测量影响很小;高转速时,忽略轴系弯-纵耦合效应将引起较大测量误差(240 r/min时,误差可达13.95%);测点越靠近螺旋桨,弯-纵耦合效应越强,推力测量误差越大,因此将测点布置在轴系前端推力轴承附近可有效减少轴系弯-纵耦合效应引起的测量误差。研究结果对跨度大、细长比小的超长轴系推力测量有指导意义。

关键词：推进轴系推力测量非线性弯-纵耦合有限元法

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考虑齿距累积误差的圆柱齿轮动态磨损分析

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振动工程学报 2023年第6期36卷 1706-1713页

作者：皇甫一樊董兴建彭志科刘冰龙新华上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海航天控制技术研究所上海201109

齿距累积误差是齿轮传动系统中广泛存在的一种制造误差。考虑齿距累积误差,基于轮齿承载接触分析方法建立载荷分配模型,从而得到啮合刚度和空载传递误差,并将其导入齿轮转子动力学模型中计算系统振动响应。基于所得到的动态载荷和Archar... 详细信息

齿距累积误差是齿轮传动系统中广泛存在的一种制造误差。考虑齿距累积误差,基于轮齿承载接触分析方法建立载荷分配模型,从而得到啮合刚度和空载传递误差,并将其导入齿轮转子动力学模型中计算系统振动响应。基于所得到的动态载荷和Archard磨损理论,建立齿轮动态磨损预测模型。分析了齿距累积误差对啮合特性、响应特性以及磨损分布的影响。结果表明,齿距累积误差会引发齿间载荷分配和齿间磨损的不均匀性,导致振动响应中出现轴频、追逐齿频率和组合状态频率等频率成分;轻微磨损有助于缓解齿间载荷分配不均,但剧烈的磨损会恶化均载特性,导致振动加剧;采用追逐齿设计可以使磨损不均匀性系数降低约30%。研究结果可为齿轮磨损机理研究和齿轮参数设计提供理论依据。

关键词：齿轮动力学齿距累积误差振动特性磨损追逐齿

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钽涂层多孔钛合金支架的制备与表征

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稀有金属材料与工程 2012年第11期41卷 2049-2053页

作者：李祥于晓明王成焘谭丽丽杨柯罗云张文光上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

钽金属是一种理想的医用金属材料,能够与人体软/硬组织发生整合。利用化学气相沉积方法,在可控多孔结构的Ti6Al4V合金支架表面沉积涂覆钽金属涂层,使其同时具备理想的三维孔隙结构和力学相容性,以及钽金属优异的生物学性能。研究结果显... 详细信息

钽金属是一种理想的医用金属材料,能够与人体软/硬组织发生整合。利用化学气相沉积方法,在可控多孔结构的Ti6Al4V合金支架表面沉积涂覆钽金属涂层,使其同时具备理想的三维孔隙结构和力学相容性,以及钽金属优异的生物学性能。研究结果显示,多孔钛合金支架表面涂层前后色泽发生明显变化,涂层后支架呈现钽金属色泽。扫描电镜和XRD分析进一步证明了多孔钛合金支架表面沉积物为钽金属。与美国Zimmer公司生产的多孔钽小梁金属相比,钽涂层多孔钛合金支架具备与人体皮质骨更相似的弹性模量和抗压强度,是一种理想的骨修复替代物。

关键词：电子束熔化成形支架钽涂层钛合金

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脑机接口控制的下肢功能性电刺激系统研究

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中国生物医学工程学报 2012年第5期31卷 690-696页

作者：姚林张定国王颖上海交通大学机器人研究所机械系统与振动国家重点实验室上海200240

研发基于脑机接口控制的功能性电刺激系统,服务于下肢的运动康复。脑机接口采用的是基于稳态视觉诱发电位的脑电信号技术。使用线性判别分析分类器来处理脑电信号的频域特征,实现对下肢5种运动状态的控制意图识别,即开始、快速、慢速、... 详细信息

研发基于脑机接口控制的功能性电刺激系统,服务于下肢的运动康复。脑机接口采用的是基于稳态视觉诱发电位的脑电信号技术。使用线性判别分析分类器来处理脑电信号的频域特征,实现对下肢5种运动状态的控制意图识别,即开始、快速、慢速、停止和空闲状态。识别的意图转化为指令触发电刺激系统,刺激下肢的相关肌肉产生运动,并测量关节角度。设计的系统在6位正常受试者上进行了单纯的脑机接口实验,其中2位分别进行了脑机接口控制的小腿摆动与下肢行走的电刺激实验。在小腿摆动实验中刺激的是股直肌,行走运动实验中刺激的是两条腿的髂腰肌、臀大肌、股直肌和腘绳肌。实验分析了电刺激尾迹对脑电信号的影响,结果表明设计的脑机接口可以准确地识别运动意图(平均识别率高于85%),并能够实现电刺激作用下与该意图相对应的下肢期望运动。

关键词：脑机接口稳态视觉诱发电位脑电功能性电刺激下肢康复

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离心泵流体激励力诱发的振动:蜗壳途径与叶轮途径

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振动与冲击 2014年第10期33卷 1-7页

作者：蒋爱华李国平周璞章艺华宏星中国船舶重工集团公司第704研究所上海200031 上海交通大学机械系统振动国家重点实验室上海200240

研究蜗壳、叶轮途径流体力诱发的离心泵振动,分析CFD蜗壳内表面流体力作用下电机-离心泵-机架FEM模型瞬态响应;用Newmark-β算法分析CFD叶轮表面流体合力、合力矩作用下叶轮-转轴-支撑-机架转子动力学模型响应;并对比蜗壳、叶轮两条途... 详细信息

研究蜗壳、叶轮途径流体力诱发的离心泵振动,分析CFD蜗壳内表面流体力作用下电机-离心泵-机架FEM模型瞬态响应;用Newmark-β算法分析CFD叶轮表面流体合力、合力矩作用下叶轮-转轴-支撑-机架转子动力学模型响应;并对比蜗壳、叶轮两条途径流体力诱发离心泵基座振动。结果表明,泵内表面流体压力脉动为宽频激振源,会诱使离心泵系统产生各阶模态振动;流体力通过叶轮途径诱发离心泵基座振动位移幅值谱最大峰值出现在叶轮转频处,振动加速度幅值谱最大峰值出现在叶轮流道通过频率处,而非叶片通过频率处;流体力通过蜗壳途径诱发的离心泵基座振动远小于叶轮途径诱发的振动,叶轮-转轴-支撑-机架为流体激励诱发离心泵基座振动的主要途径。

关键词：离心泵蜗壳叶轮流体激振转子动力学

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新型阻尼器的设计与试验研究

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振动与冲击 2008年第2期27卷 69-71,114页

作者：贾九红章振华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上海200240 海军装备研究院舰船论证研究所北京100073

针对舰艇管路系统抗冲击的特殊要求,提出了新型阻尼器的设计思想。数值模拟跌落台与阻尼器构成的单自由度系统,根据阶跃速度冲击下矩形的理想缓冲特性曲线确定了圆形阻尼器容腔母线的曲线形状,用跌落试验进行了验证。试验表明新型阻尼... 详细信息

针对舰艇管路系统抗冲击的特殊要求,提出了新型阻尼器的设计思想。数值模拟跌落台与阻尼器构成的单自由度系统,根据阶跃速度冲击下矩形的理想缓冲特性曲线确定了圆形阻尼器容腔母线的曲线形状,用跌落试验进行了验证。试验表明新型阻尼器具有明显的非线性、动态特性曲线接近矩形,从而验证了数值计算的可行性。并与Pro225阻尼器进行跌落试验比较。结果表明当受到相同的外界冲击时,新型阻尼器的非线性明显,缓冲比较平稳,缓冲特性曲线比较理想。

关键词：阻尼器跌落试验动态特性 Tresca准则

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