检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2021年第11期53卷 2961-2971页

作者：赵林川邹鸿翔刘丰瑞魏克湘张文明上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湖南湘潭411201

低转速激励下能量采集性能差是目前制约旋转能量采集技术应用的瓶颈问题.本文提出了动力学协同调控机制,并用于调控系统的动力学行为,可以使器件在低转速激励下有效工作,提高了旋转能量采集系统的电学性能.旋转刚度软化、非线性磁力、... 详细信息

低转速激励下能量采集性能差是目前制约旋转能量采集技术应用的瓶颈问题.本文提出了动力学协同调控机制,并用于调控系统的动力学行为,可以使器件在低转速激励下有效工作,提高了旋转能量采集系统的电学性能.旋转刚度软化、非线性磁力、几何边界的协同调控既可以增加系统在低速下的振动位移以及压电材料的形变,也可调控系统的最大位移,使其振动可控并限制位移过大提高可靠性.此外,几何边界可以方便地集成摩擦纳米发电机,实现压电与摩擦两种机电转换机制在振动和碰撞过程中协同发电,有效利用空间和提高输出电能.基于哈密顿原理建立了系统的机电耦合动力学模型并进行了实验验证.实验结果表明系统能够在0~250 r/min的低转速范围内有效工作,在转速为250 r/min时,压电单元和摩擦纳米发电机的最大峰峰值电压分别为132 V和1128 V,总平均功率为1426μW.本文提出的动力学协同调控机制为能量采集系统动力学和电学性能改进提供新的途径,有益于促进自供能物联网技术的发展与应用.

关键词：动力学设计协同调控刚度软化旋转能量采集

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超大型电磁振动试验设备水平滑台的建模分析及结构优化

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振动与冲击 2021年第24期40卷 305-312页

作者：杜环宇李鸿光孟光府晓宏上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 苏州东菱振动试验仪器有限公司江苏苏州215010

该研究以东菱振动试验仪器有限公司600 kN推力超大型电磁振动试验设备中使用的水平滑台为对象,利用数值分析和结构优化提高其轴向共振频率,以进一步拓宽超大型振动台的测试频率范围。为了对该结构进行有效分析,分别对滑台各部分进行详... 详细信息

该研究以东菱振动试验仪器有限公司600 kN推力超大型电磁振动试验设备中使用的水平滑台为对象,利用数值分析和结构优化提高其轴向共振频率,以进一步拓宽超大型振动台的测试频率范围。为了对该结构进行有效分析,分别对滑台各部分进行详细建模,并在接触面上建立了一种简易有效的螺栓模型,用以模拟真实连接形式;通过对各主要结构参数的灵敏度分析,得到影响水平滑台轴向频率的关键参数;最终,通过对关键参数进行优化,提高了结构的轴向共振频率。结果表明,优化后的水平滑台轴向共振频率提高了8.72%,且滑台整体质量降低了0.97%,基本保持设备可用推力不变。

关键词：振动与波水平滑台有限元分析模态分析优化设计

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基于Mecanum轮的移动机器人运动建模与仿真

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机械设计与研究 2022年第4期38卷 17-21页

作者：夏长安肖雨琴岳义赵现朝韦宝琛上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海工程技术大学上海201620

移动机器人是大型构件加工与装配作业的有效解决方案。实际的工作过程中,移动机器人的末端操作精度问题亟需研究和解决。机器人末端精度同时取决于Mecanum轮移动机器人本体运行精度和辅助操作平台精度。通过设计悬挂结构使Mecanum移动... 详细信息

移动机器人是大型构件加工与装配作业的有效解决方案。实际的工作过程中,移动机器人的末端操作精度问题亟需研究和解决。机器人末端精度同时取决于Mecanum轮移动机器人本体运行精度和辅助操作平台精度。通过设计悬挂结构使Mecanum移动机器人与地面充分接触,减少打滑现象以提高精度。通过对路面状况的分类,分析Mecanum轮与不同路面接触情况,建立新的基于Mecanum轮移动机器人的完备六维运动学模型,并通过仿真验证了模型的有效性,为提高移动精度提供理论基础。

关键词：末端精度 Mecanum轮六维运动学模型悬挂机构三自由度移动平台

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可调静叶调节机构衬套摩擦磨损及机器学习方法研究

可调静叶调节机构衬套摩擦磨损及机器学习方法研究

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第15届全国转子动力学学术大会（ROTDYN2023）

作者：李振何可张执南上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

可调静叶调节机构是调节高压压气机内部压缩气流方向,提高进气效率,避免压气机喘振的重要机构。调节机构中衬套的磨损会诱发叶片摆动,增大叶片与转子平台的碰摩概率,降低叶片调节精度。针对调节机构中衬套磨损机理不明、规律不清晰的问... 详细信息

可调静叶调节机构是调节高压压气机内部压缩气流方向,提高进气效率,避免压气机喘振的重要机构。调节机构中衬套的磨损会诱发叶片摆动,增大叶片与转子平台的碰摩概率,降低叶片调节精度。针对调节机构中衬套磨损机理不明、规律不清晰的问题,采用基础销-盘试验和模拟样件试验分别研究了聚酰亚胺和高温合金材料的摩擦磨损行为,得到了室温～350℃、

关键词：可调静叶机器学习方法摩擦磨损

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一般约束边界下多孔FGM梁的非线性气动热弹性动力学特性研究

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振动与冲击 2021年第20期40卷 34-41页

作者：周凯倪臻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 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

高超声速飞行器在巡航和再入过程中,面临着严酷的气动力和热载荷复合环境。梁结构作为飞行器的基本构件,掌握它的气动热弹性动力学特性是开展其动态化设计及优化的基础。以多孔FGM梁为研究对象,应用超声速活塞理论和热弹性理论考虑气动... 详细信息

高超声速飞行器在巡航和再入过程中,面临着严酷的气动力和热载荷复合环境。梁结构作为飞行器的基本构件,掌握它的气动热弹性动力学特性是开展其动态化设计及优化的基础。以多孔FGM梁为研究对象,应用超声速活塞理论和热弹性理论考虑气动力和热载荷的影响,基于一阶剪切变形理论和von-Karman大变形理论,根据能量法建立了一般约束边界下多孔FGM(functionally graded material)梁的气动热弹性非线性动力学模型,并利用Newmark法联合牛顿迭代法求解系统的动力学响应。通过将该模型计算所得的结果和文献结果对比,验证了该方法的准确性。在此基础上,通过数值算例分析了边界约束、FG材料指数、温度和孔隙率等参数对FGM梁动力学特性的影响规律。研究结果将为多孔FGM梁的动态化设计及优化提供理论参考依据。

关键词：功能梯度梁孔隙非线性振动气动热弹性一般约束边界

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基于H_(2)范数的弹性基础上接地负刚度动力吸振最优参数研究

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振动与冲击 2022年第24期41卷 305-312页

作者：刘冬苏智伟郑智伟杨咏张啸涵李杨黄修长上海交通大学先进技术与装备研究院机械系统与振动国家重点实验室上海200240 五邑大学智能制造学部广东江门529020 船海特装和动力系统国家工程中心上海200240

针对实际工程中弹性基础上接地负刚度动力吸振器的最优参数设计,建立了以无阻尼单自由度系统代表弹性基础的动力学模型,采用H_(2)范数优化准则获得了以外激励到基础的力传递率最小时关于质量比和负刚度比的最优参数解析表达式,开展了简... 详细信息

针对实际工程中弹性基础上接地负刚度动力吸振器的最优参数设计,建立了以无阻尼单自由度系统代表弹性基础的动力学模型,采用H_(2)范数优化准则获得了以外激励到基础的力传递率最小时关于质量比和负刚度比的最优参数解析表达式,开展了简谐激励和随机激励下的效果验证以及不同基础参数下的参数影响分析。结果表明:以控制外激励到基础的力传递率为目标时,最优参数仅取决于吸振质量比和基础与主系统的刚度比,而与基础的质量比无关;当基础与主系统耦合强时,接地负刚度动力吸振依然能实现有效控制,但此时Voigt动力吸振已基本失效。

关键词：弹性基础接地负刚度动力吸振最优参数 H_(2)范数

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对称式非接地非线性负刚度三自由度系统振动特性研究

对称式非接地非线性负刚度三自由度系统振动特性研究

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：张啸杨斌堂上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

移动吸附式机器人是大型复杂构件原位加工的变革性技术及装备,正逐渐成为航空航天高效高质量制造的研究热点问题。本文针对工件壁面对称磁吸附机器人耦合系统进行了动力学特性研究。首先建立了弹性基础的有阻尼三自由度系统非接地非线... 详细信息

移动吸附式机器人是大型复杂构件原位加工的变革性技术及装备,正逐渐成为航空航天高效高质量制造的研究热点问题。本文针对工件壁面对称磁吸附机器人耦合系统进行了动力学特性研究。首先建立了弹性基础的有阻尼三自由度系统非接地非线性负刚度力学模型,推导了系统的解析解并获得系统的幅频曲线。其次,研究了非线性约束下电磁负刚度调节特性,开展了简谐激励下的阻尼比参数、质量比参数、负刚度比参数的参数影响分析。最后,搭建了试验平台并开展了模型验证实验。研究结果表明:对称式非线性负刚度机器人系统能显著实现主系统减振特性,减振性能与机器人系统固有特性存在一定的非线性关系,为吸附式作业机器人工程样机设计及应用提供了理论支撑与技术参考。

关键词：对称磁吸附机器人非接地非线性负刚度参数分析减振性能

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高维非线性系统变量选择及辨识方法研究

高维非线性系统变量选择及辨识方法研究

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：程长明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

在振动工程、结构工程和控制工程等领域,系统模型起着重要作用。日益增长的精度需求不可避免地使系统模型越来越复杂,规模越来越大,系统参数也越来越多。特别是对于非线性因素影响显著的系统,需要将其描述为高维非线性系统。高维非线性... 详细信息

在振动工程、结构工程和控制工程等领域,系统模型起着重要作用。日益增长的精度需求不可避免地使系统模型越来越复杂,规模越来越大,系统参数也越来越多。特别是对于非线性因素影响显著的系统,需要将其描述为高维非线性系统。高维非线性系统输入变量多、系统模型复杂,会引发高维建模问题,对其进行辨识所需要的数据量呈指数速度上升,存在"维数灾难"问题。如果利用输入、输出数据直接对其进行建模,不仅辨识难度随变量维数增长而显著提高,而且可能会导致辨识结果不准确,甚至出现错误的辨识结果。为了解决这个难题,需要先对高维非线性系统进行变量选择,即在系统辨识之前,采用有效的变量选择方法选出对系统性能贡献较大的变量,去除对系统性能没有贡献和贡献较小的变量,然后基于选出的重要变量进行系统辨识,可有效降低系统辨识难度,提高系统辨识精度。

关键词：非线性系统变量选择系统辨识维数灾难

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船舶艉轴密封装置摩擦自激振动研究

船舶艉轴密封装置摩擦自激振动研究

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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：杨宇泽薛林邹冬林塔娜饶柱石上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

船舶艉轴密封装置是船舶推进系统的重要组成部分,具有隔绝船舶外海水渗透和保证艉轴正常运转的重要作用。某船的艉轴密封装置在运行过程中出现了异常振动并产生较大的振动噪声,其艉轴密封的寿命和密封效果都将因此受到严重考验。基于此... 详细信息

船舶艉轴密封装置是船舶推进系统的重要组成部分,具有隔绝船舶外海水渗透和保证艉轴正常运转的重要作用。某船的艉轴密封装置在运行过程中出现了异常振动并产生较大的振动噪声,其艉轴密封的寿命和密封效果都将因此受到严重考验。基于此现象,本文考虑密封装置中动环组件与静环组件的摩擦与接触特性,建立其非线性有限元动力学模型,研究艉轴密封装置在轴系工况转速下的摩擦自激振动响应特性,讨论摩擦系数等因素对艉轴密封装置发生摩擦自激振动现象的频率影响,进而考虑装置中各方参数优化从而减小或者避免装置的异常振动现象发生。通过理论分析与模拟仿真相结合的方式,发现在工况转速下,摩擦自激振动现象在艉轴密封装置中发生较为明显的响应,它的出现会改变动环与静环之间的接触状态,进一步分析指出动静环之间的摩擦系数、静环弹簧相关系数对摩擦自激振动发生频率的影响。论文的研究结果有利于为艉轴密封装置摩擦自激振动的抑制方法提供理论思路和理论支撑,降低艉轴密封装置的损耗,提高其使用寿命。

关键词：艉轴密封摩擦自激振动接触状态

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基于转子不平衡振动原理的电磁换能器预试验系统设计

基于转子不平衡振动原理的电磁换能器预试验系统设计

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第15届全国转子动力学学术大会（ROTDYN2023）

作者：孙士涛李鸿光张文笛么宇辉周吉文上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

电磁力是电磁换能器系统中的主要驱动源,其非线性变化对换能器的输出性能影响极大,因此需要对其进行精确的研究和控制。研究选取了不同水深下不同电磁推力对换能器声输出性能的影响进行了深入研究,采用COMSOL仿真软件进行分析,得知不同... 详细信息

电磁力是电磁换能器系统中的主要驱动源,其非线性变化对换能器的输出性能影响极大,因此需要对其进行精确的研究和控制。研究选取了不同水深下不同电磁推力对换能器声输出性能的影响进行了深入研究,采用COMSOL仿真软件进行分析,得知不同电磁推力下换能器的声输出性能存在较大差别。在仿真分析的基础上,

关键词：电磁换能器不平衡振动预试验系统设计

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