检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2023年第10期55卷 2091-2093页

作者：张文明赵林川邹鸿翔上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 湖南工程学院机械工程学院湖南湘潭411104

振动是自然界中常见的现象,振动超过一定限度时,会对人体、设备和设施造成损伤.研究人员一般从两个方面处理振动:一方面采用振动控制技术,包括吸振、隔振、减振等,降低从振动源传输到主体的振动能量;另一方面采用能量采集技术,将振动能... 详细信息

振动是自然界中常见的现象,振动超过一定限度时,会对人体、设备和设施造成损伤.研究人员一般从两个方面处理振动:一方面采用振动控制技术,包括吸振、隔振、减振等,降低从振动源传输到主体的振动能量;另一方面采用能量采集技术,将振动能量转换为电能,并储存起来为低功耗电子设备供电,即能量的重新分配与利用.振动能量采集与振动控制具有相通的力学原理与方法.近年来研究者们对振动能量采集与振动控制进行了深入研究,实现自供能传感、重大装备减振降噪、自反馈振动控制等,促进我国高端智能化装备研制,助力国家“双碳”目标实现.

关键词：振动能量采集振动控制设备供电振动源减振降噪自反馈自供能

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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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海水环境电弧切割工艺研究

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电加工与模具 2024年第S1期 33-38页

作者：赫明泽李辰龙顾琳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

根据高速电弧放电加工原理及海水电解质的特点,进行了海水环境下的高速电弧切割工艺研究。该方法利用脉冲放电形成电弧,使用高能量电弧等离子体将工件材料蚀除,并利用极间高速流体将切割过程中的蚀除产物排出间隙,从而实现高效、低成本... 详细信息

根据高速电弧放电加工原理及海水电解质的特点,进行了海水环境下的高速电弧切割工艺研究。该方法利用脉冲放电形成电弧,使用高能量电弧等离子体将工件材料蚀除,并利用极间高速流体将切割过程中的蚀除产物排出间隙,从而实现高效、低成本的海水中切割。该方法获得的切缝整齐,残渣少且无搭桥现象。在工艺实验中,使用钨电极对10 mm厚的不锈钢板进行切割验证,并分析了脉宽、脉间及冲液压强对切割时进给速度、切缝下口宽度和电极损耗的影响。结果表明,通过选择合适的加工参数,能实现海洋环境下的高效切割过程。

关键词：海水环境高速电弧放电加工电弧切割全因子实验

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先进感知与智能损伤评估的机遇与挑战

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仪器仪表学报 2022年第3期43卷 1-2页

作者：何清波彭志科上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室宁夏大学

结构损伤评估(structural damage assessment, SDA)是利用现场传感系统和相关分析技术来监测结构的行为和性能，以识别和评估结构完整性、安全性和耐久性的技术，其主要包括“传感”、“数据”和“决策”等关键问题。当前，随着智能材... 详细信息

结构损伤评估(structural damage assessment, SDA)是利用现场传感系统和相关分析技术来监测结构的行为和性能，以识别和评估结构完整性、安全性和耐久性的技术，其主要包括“传感”、“数据”和“决策”等关键问题。当前，随着智能材料与结构、微/纳米机电系统、人工智能、大数据、边缘计算、物联网等技术的飞速发展，结构损伤评估技术也步入了一个全新的发展阶段，面临了前所未有的发展机遇与挑战。

关键词：先进感知智能损伤评估

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基于数据增强的判别元学习方法在跨设备少样本故障诊断中的应用

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中国科学：技术科学 2023年第11期53卷 2003-2004页

作者：夏鹏程黄亦翔王誉翔刘成良 LIU Jie 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学人工智能教育部重点实验室上海200240 Department of Mechanical and Aerospace Engineering Carleton UniversityOttawaON K1S 5B6Canada

在现代化的智能制造中,关键机械部件的故障往往会导致复杂的工业设备出现损坏甚至停机.智能故障诊断可为高效的设备维护提供指导,进而减少停机,降低生产损失,已成为当下学术界与工业界的研究热点^([1,2]).其中,基于深度学习的方法近年... 详细信息

在现代化的智能制造中,关键机械部件的故障往往会导致复杂的工业设备出现损坏甚至停机.智能故障诊断可为高效的设备维护提供指导,进而减少停机,降低生产损失,已成为当下学术界与工业界的研究热点^([1,2]).其中,基于深度学习的方法近年来取得了显著的效果.然而,实际工业场景中往往难以获取充足的故障数据样本用于深度诊断模型的训练,进而限制了此类方法的实际应用.

关键词：智能制造设备维护诊断模型智能故障诊断数据样本数据增强机械部件研究热点

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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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磨料流加工均匀性仿真物理模型的选用与简化方法

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金刚石与磨料磨具工程 2024年第5期44卷 652-664页

作者：史苏芳张保财王夏宇王新昶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

新能源汽车齿轮磨齿加工后的精密抛光对于改善其噪声、振动和声振粗糙度性能至关重要,磨料流加工是最适用于复杂齿面高效抛光的关键技术之一,而夹具设计是实现工艺目标(减小波纹度及粗糙度,同时尽量不破坏齿面精度)的关键。结合仿真方... 详细信息

新能源汽车齿轮磨齿加工后的精密抛光对于改善其噪声、振动和声振粗糙度性能至关重要,磨料流加工是最适用于复杂齿面高效抛光的关键技术之一,而夹具设计是实现工艺目标(减小波纹度及粗糙度,同时尽量不破坏齿面精度)的关键。结合仿真方法设计磨料流加工夹具优势突出,但物理模型的选择与仿真结果的准确性和计算成本之间存在着矛盾。采用不同黏度介质、黏度模型和流动模型进行仿真试验,分析体现加工均匀性的流体压力分布、速度矢量、壁面剪切力和流线分布云图,探究狭缝模型中磨料流稳态仿真结果,发现不同物理模型的仿真结果具有相似的分布趋势,能够实现加工区域流线的一致,证明了用简化的物理模型替代复杂的物理模型进行夹具优化仿真的可行性,而复杂模型有望用于深入分析磨料流体流动行为及材料去除机理。基于简化模型,采用最简单的牛顿流体──水作为介质,以加工区域流线分布均匀化作为优化目标,进行齿轮轴磨料流夹具设计优化,成功实现了去除齿轮鬼阶的目标。

关键词：流体仿真计算流体力学湍流模型流变特性夹具优化

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动力涡轮叶-盘结构模态特性的界面参数规律研究

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噪声与振动控制 2025年第3期45卷 15-20页

作者：张晨温猛吴玉萍袁巍梅庆荆建平上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412000

叶片-轮盘耦合结构是动力涡轮机械中的关键结构,分析归纳界面参数对叶-盘耦合系统模态特性的影响规律是进行振动特性准确预测与叶-盘结构设计研制的基础。以动力涡轮为例,建立含有枞树形非连续界面带叶冠的叶片-轮盘耦合结构有限元仿真... 详细信息

叶片-轮盘耦合结构是动力涡轮机械中的关键结构,分析归纳界面参数对叶-盘耦合系统模态特性的影响规律是进行振动特性准确预测与叶-盘结构设计研制的基础。以动力涡轮为例,建立含有枞树形非连续界面带叶冠的叶片-轮盘耦合结构有限元仿真模型,设定多组不同界面参数与工作状态,分别计算不同工作状况下的叶-盘耦合系统模态特性,分析界面参数对叶-盘耦合系统模态特性的影响,形成含有枞树形非连续界面带叶冠的叶片-轮盘耦合结构模型建模方法,进而研究界面参数对叶-盘耦合系统模态特性的影响规律。研究结果表明,界面参数中接触刚度对叶-盘结构振动特性影响最为显著。研究可为动力轮机叶-盘结构耦合系统的性能预测与改进提供必要的理论支撑与技术指导。

关键词：振动与波叶-盘结构非连续界面界面参数模态特性

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基于多自由度控制的线谱振动传递路径控制方法研究

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机械工程学报 2023年第21期59卷 224-233页

作者：谢溪凌任明可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 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

动力设备线谱振动经基座传递至船体结构,引起的低频声辐射是船舶水下噪声的主要来源之一。针对单向集中力控制通常难以抑制动力设备振动向弹性基础传递且辐射噪声衰减效果有限的问题,提出基于路径控制体多自由度振动控制的振动传递路径... 详细信息

动力设备线谱振动经基座传递至船体结构,引起的低频声辐射是船舶水下噪声的主要来源之一。针对单向集中力控制通常难以抑制动力设备振动向弹性基础传递且辐射噪声衰减效果有限的问题,提出基于路径控制体多自由度振动控制的振动传递路径控制方法,切断路径功率流传递。根据广义变分原理建立动力设备-可控隔振单元-壳体系统的耦合动力学模型,通过振动功率流分析揭示振动能量多自由度传递机理,明确基于多自由度控制的路径可控性。在此基础上,构建局部多通道耦合控制与全局分散控制相结合的控制策略,通过数值计算与实验验证基于多自由度控制的振动传递路径控制效果。结果显示,相比于单向集中力控制,基于多自由度控制的方法可有效阻止功率流传递,实现更加显著的壳体振动衰减。

关键词：主被动隔振动力设备线谱振动多自由度振动传递控制分散控制

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燃气涡轮界面参数对模态频率影响规律研究

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噪声与振动控制 2025年第1期45卷 21-26页

作者：张晨温猛吴玉萍袁巍梅庆荆建平上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412000

燃气涡轮是驱动船舶、车辆的核心动力机械,叶-盘结构是燃气轮机进行能量转化的关键部分,探究其界面参数对模态频率的影响规律,对提高叶-盘结构安全性具有重大意义。以燃气涡轮枞树形叶-盘结构为研究对象,建立叶-盘结构有限元仿真模型,... 详细信息

燃气涡轮是驱动船舶、车辆的核心动力机械,叶-盘结构是燃气轮机进行能量转化的关键部分,探究其界面参数对模态频率的影响规律,对提高叶-盘结构安全性具有重大意义。以燃气涡轮枞树形叶-盘结构为研究对象,建立叶-盘结构有限元仿真模型,仿真计算接触刚度、材料弹性模量、材料密度等不同界面参数下的模态频率,分析其影响规律,可为叶-盘结构耦合系统的模态频率预测及其改进提供必要的理论支撑与技术指导。

关键词：振动与波叶-盘结构界面参数模态特性振动频率

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