检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2022年第16期58卷 51-57页

作者：徐竹田孙磊姜天豪彭林法来新民上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海治臻新能源股份有限公司上海201306

设计开展了钛薄板拉伸断裂的尺度效应试验,发现随着晶粒增大,延伸率、断裂极限应力均显著下降。通过扫描电镜对断面进行观测发现,随晶粒增大断面由典型密集韧窝断面向河流状解理断面转变。这是由于小晶粒条件下晶界密度高、位错在晶界... 详细信息

设计开展了钛薄板拉伸断裂的尺度效应试验,发现随着晶粒增大,延伸率、断裂极限应力均显著下降。通过扫描电镜对断面进行观测发现,随晶粒增大断面由典型密集韧窝断面向河流状解理断面转变。这是由于小晶粒条件下晶界密度高、位错在晶界处堆积对裂纹屏蔽作用显著,裂纹不易扩展;随晶粒增大,位错屏蔽作用减弱、裂纹更容易发生扩展,导致断裂应力及延伸极限降低,裂纹迅速扩展形成河流状断面。为描述钛薄板断裂尺度效应,考虑晶粒大小对位错屏蔽作用的影响,建立考虑该物理机制的损伤扩展失效准则,描述了晶粒增大、位错屏蔽作用减弱导致的损伤扩展加剧。通过与试验结果对比,发现该准则能够预测钛薄板断裂尺度效应并反映其细观机理。

关键词：钛薄板断裂机理细观损伤模型损伤失效准则尺度效应

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船舶螺旋桨推力的在线高精度辨识方法

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中国舰船研究 2024年第3期19卷 310-318页

作者：马相龙吴昊邹冬林薛林塔娜饶柱石上海船舶设备研究所上海200031 上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

[目的]螺旋桨推力在轴系上产生的微弱形变信号易被干扰噪声所淹没,导致难以准确测量其推力,故提出一种在低信噪比下仍具有很高精度的螺旋桨推力测量方法。[方法]综合考虑测量数据误差的影响以及数据中潜藏的力学机制,基于Kalman滤波结... 详细信息

[目的]螺旋桨推力在轴系上产生的微弱形变信号易被干扰噪声所淹没,导致难以准确测量其推力,故提出一种在低信噪比下仍具有很高精度的螺旋桨推力测量方法。[方法]综合考虑测量数据误差的影响以及数据中潜藏的力学机制,基于Kalman滤波结合推力–位移状态方程建立轴系推力辨识模型,并以恒定转速、变转速及低频波动转速3种工况为例开展轴系推力测量研究,分析不同信噪比下该方法的推力辨识精度与鲁棒性。[结果]研究结果表明,当信噪比仅为20 dB时,推力辨识的最大相对误差仅为3.56%,验证了其在低信噪比下的高精度辨识能力与鲁棒性。[结论]研究成果可为实船环境下螺旋桨推力及轴系状态的在线实时高精度监测提供参考。

关键词： Kalman滤波推力辨识推进轴系位移测量在线监测

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铝/钢电阻点焊熔核流动行为及其作用机制研究

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机械工程学报 2024年第22期60卷 58-67页

作者：李卓然杨炳鑫夏裕俊黄霜陆润东李永兵上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 宝山钢铁股份有限公司宝武铝业技术中心上海201999 上海运输工具轻量化金属材料应用工程技术研究中心上海201999

汽车轻量化作为节能减排的重要手段,以铝/钢混合为代表的多材料混合车身已经成为汽车车身发展的重要趋势。面向轻量化铝/钢异质材料混合汽车车身制造,建立适用于铝/钢电阻点焊过程的“电-热-磁-流”多场耦合三维磁流体动力学仿真模型,... 详细信息

汽车轻量化作为节能减排的重要手段,以铝/钢混合为代表的多材料混合车身已经成为汽车车身发展的重要趋势。面向轻量化铝/钢异质材料混合汽车车身制造,建立适用于铝/钢电阻点焊过程的“电-热-磁-流”多场耦合三维磁流体动力学仿真模型,研究电阻点焊过程中铝熔核的流动行为及其对温度分布的影响,揭示铝/钢异质材料点焊铝熔核形貌的形成机理。结果表明,铝侧熔核呈现内侧顺时针流动为主、外侧逆时针流动为辅的流动模式。这种熔核流动行为促使铝熔核高温区向熔核中部集中,强化了内侧流动,促进了热量由钢板通过界面进入铝板,并沿铝熔核厚度方向的传导。铝侧熔核因此形成内厚外薄的特征,呈现出紧贴铝/钢界面生长的独特“钟形”形貌。

关键词：电阻点焊异质材料磁流体动力学仿真流动模式钟形熔核

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以提高最小膜厚为目标的船用水润滑轴承结构优化

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船舶力学 2022年第11期26卷 1680-1693页

作者：吕芳蕊夏康塔娜饶柱石河海大学机电工程学院江苏常州213022 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

最小液膜厚度是判断轴承润滑状态的关键指标,提高最小膜厚有助于建立流体润滑状态、改善摩擦特性、保障轴系安全可靠运行。船用水润滑高分子轴承液膜极薄,常处于混合润滑状态,由于衬层弹性变形的作用,其最小名义膜厚常位于轴向端面。为... 详细信息

最小液膜厚度是判断轴承润滑状态的关键指标,提高最小膜厚有助于建立流体润滑状态、改善摩擦特性、保障轴系安全可靠运行。船用水润滑高分子轴承液膜极薄,常处于混合润滑状态,由于衬层弹性变形的作用,其最小名义膜厚常位于轴向端面。为改善轴承润滑特性,特别是为提高最小膜厚、减小摩擦,本文提出一种轴承设计方法,即增大轴向端面处的直径,也即将轴向端面设计为渐扩形,针对该端面渐扩型轴承建立混合润滑模型,并分别就轴颈倾斜、轴颈无倾斜两种情况分析渐扩形结构参数对轴承性能的影响。分析结果表明,适宜的端面渐扩形结构可显著提高最小膜厚,减少粗糙峰接触摩擦。在此基础上,总结出了可供广泛使用的端面渐扩形参数,以便于工程应用。

关键词：船用水润滑轴承最小膜厚结构优化混合润滑

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基于NURBS曲面重建的大型曲面结构制造偏差分析方法

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机械设计与研究 2023年第1期39卷 153-158,175页

作者：司洪轩王皓陈根良上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

火箭贮箱箱底为大型曲面结构,在环缝焊接时对箱底结构的形状精度具有极高的要求,因此需要对焊装完成后的箱底结构的形状偏差进行分析与评价。利用点云测量设备获得实际构件表面的三维点云,对原始点云数据进行预处理,之后提取截面点云数... 详细信息

火箭贮箱箱底为大型曲面结构,在环缝焊接时对箱底结构的形状精度具有极高的要求,因此需要对焊装完成后的箱底结构的形状偏差进行分析与评价。利用点云测量设备获得实际构件表面的三维点云,对原始点云数据进行预处理,之后提取截面点云数据,进而采用NURBS曲面对实际构件表面进行重建,最后通过计算理论模型上测试点集到重建曲面的最小距离对形状偏差进行表征与计算。利用本文方法对贮箱箱底结构模拟件进行了形状偏差分析,得到了箱底结构测试点集的偏差大小和空间分布规律,并验证文中所提方法的准确性。

关键词：火箭贮箱偏差分析点云 NURBS 曲面重建

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强干扰环境下声源可视化重建方法的研究进展

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声学技术 2022年第3期41卷 346-354页

作者：李豆蒋伟康上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

准确识别噪声源是机电产品噪声控制的关键,其中,近场声全息和波束形成是两种常用的声源可视化重建方法,分别适用于近场低频和远场高频声源重建的情况。传统的声全息和波束形成方法基于自由场假设,即适用于目标声源辐射声与干扰噪声之间... 详细信息

准确识别噪声源是机电产品噪声控制的关键,其中,近场声全息和波束形成是两种常用的声源可视化重建方法,分别适用于近场低频和远场高频声源重建的情况。传统的声全息和波束形成方法基于自由场假设,即适用于目标声源辐射声与干扰噪声之间的信噪比大于10 dB的情况。然而很多机电产品的噪声测试只能在工作现场进行,不满足自由场条件。为此,从声学传播方程和信号处理两个方面出发,回顾了强干扰环境下声源可视化重建方法的研究发展历程,评点了每种方法的特点和适用范围。重点介绍了强干扰环境下的近场声全息方法,包括声场分离法和逆块传递函数法。另外,还介绍了混响环境下的声源重建方法以及基于信号处理的信号噪声分离方法。最后,讨论了强干扰环境下声源重建有待解决的问题及其发展趋势。

关键词：强干扰环境近场声全息声场分离逆块传递函数法

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水下仿生贝壳电磁驱动器动力学分析

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噪声与振动控制 2022年第5期42卷 13-20页

作者：崔磊黄兴保杨斌堂上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

仿生驱动是水下航行技术的一个重要发展趋势,目前仿生贝壳相关研究较少,为了研究仿生贝壳电磁驱动器的动力学特性,首先基于电磁感应和双贝类贝壳的外形结构及喷射运动机制提出一种仿生贝壳电磁驱动器,建立驱动器执行机构的动力学模型并... 详细信息

仿生驱动是水下航行技术的一个重要发展趋势,目前仿生贝壳相关研究较少,为了研究仿生贝壳电磁驱动器的动力学特性,首先基于电磁感应和双贝类贝壳的外形结构及喷射运动机制提出一种仿生贝壳电磁驱动器,建立驱动器执行机构的动力学模型并推导动力学参数,构建永磁体受到的磁力矩的数学模型。接着通过Ansoft Maxwell进行电磁仿真验证,依据对数螺线极坐标方程建立仿生贝壳模型并通过永磁体阵列排布优化动力学参数。最后完成动力学响应计算和分析。结果表明,磁力矩模型验证结果准确,优化后仿生贝壳驱动器动力学幅频响应均存在一个共振峰值,且在外部激励为10 Hz附近时均出现相位跳跃现象,当系统阻尼为0.003 N·s/m时,执行机构振动幅值出现短暂平台效应而后迅速衰减。研究结果可为基于仿生贝壳电磁驱动器的流量控制系统和水下航行系统的动力学分析提供参考。

关键词：振动与波动力学响应流量控制水下驱动电磁感应双贝类贝壳

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机械能量采集动力学调控方法

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力学学报 2023年第10期55卷 2094-2114页

作者：赵林川陈泽文邹鸿翔孟光张文明上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240 湖南工程学院机械工程学院湖南湘潭411104 长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114

机械能量采集是将环境中分散和无序的低品质高熵机械能转换为电能,可以为广泛分布的传感器等低功耗电子器件供电实现自供能物联网,具有灵活、便捷、可持续和零碳环保的优势,能够广泛应用于生态环境监测、基础设施健康状态监测和设备状... 详细信息

机械能量采集是将环境中分散和无序的低品质高熵机械能转换为电能,可以为广泛分布的传感器等低功耗电子器件供电实现自供能物联网,具有灵活、便捷、可持续和零碳环保的优势,能够广泛应用于生态环境监测、基础设施健康状态监测和设备状态监测等,是国际前沿研究热点.但是,目前机械能量采集存在输出功率低、工作频带窄、低频效果差、环境适应性差和可靠性低等制约其实际应用的关键难题.机械能量采集动力学调控方法能够改善机械能量采集系统的动力学性能,使其与特定的环境激励相匹配,提升系统的输出电学性能.文章构建了机械能量采集动力学调控方法体系,包括激励调制、非线性系统、多自由度系统、自适应控制和策略调控等方法;论述了动力学调控方法的最新研究进展,包括每类动力学调控方法的特点和典型设计;最后,总结了动力学调控方法的关键挑战,并预测了未来发展方向.为机械能量采集系统适应复杂环境激励提供了新的动力学调控视角,有益于促进机械能量采集理论与技术的发展.

关键词：动力学调控能量采集机械能自供能技术

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数控机床电机-斜齿轮齿条耦合进给系统动态特性分析

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噪声与振动控制 2022年第1期42卷 34-40,55页

作者：王昊龙新华杜家楠上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

数控机床进给系统动态误差是影响加工精度的一个重要因素。针对大型镜像铣床斜齿轮齿条进给系统,通过势能法和切片积分法获得时变啮合刚度,同时考虑啮合误差引入的内部激励建立斜齿轮齿条动力学模型。针对矢量控制电机,建立交流同步伺... 详细信息

数控机床进给系统动态误差是影响加工精度的一个重要因素。针对大型镜像铣床斜齿轮齿条进给系统,通过势能法和切片积分法获得时变啮合刚度,同时考虑啮合误差引入的内部激励建立斜齿轮齿条动力学模型。针对矢量控制电机,建立交流同步伺服电机的双闭环控制动力学模型。将电机模型与齿轮齿条动力学串联构成机电耦合系统动力学模型,通过Simulink仿真和实验研究,分析啮合误差、电机动态特性对于进给系统动态传递误差的影响,明确了齿轮齿条误差是进给系统的主要误差源。研究成果可为高动态精度的进给系统设计提供参考。

关键词：振动与波斜齿轮齿条交流同步伺服电机机电耦合系统动态特性

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ZTA陶瓷光固化3D打印参数设计及性能增强研究

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中国陶瓷 2023年第5期59卷 43-49页

作者：郑江涛张航王胜佳金磊王柳上海空间电源研究所上海200245 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

研究了光固化打印的曝光时间、打印层厚参数设置对成型陶瓷件形貌的影响,研究了SiCp和SiCw含量对ZTA陶瓷理化性能的增强效果。当曝光时间为3 s,打印层厚为4/6固化深度的时,制备出翘曲小,形状精度好的陶瓷件。当SiCp含量为5.2 vol%时,陶... 详细信息

研究了光固化打印的曝光时间、打印层厚参数设置对成型陶瓷件形貌的影响,研究了SiCp和SiCw含量对ZTA陶瓷理化性能的增强效果。当曝光时间为3 s,打印层厚为4/6固化深度的时,制备出翘曲小,形状精度好的陶瓷件。当SiCp含量为5.2 vol%时,陶瓷件的抗压强度、断裂韧性、维氏硬度和分别为552±28 MPa、8.84±0.56MPa·m^(1/2)、19.06±0.35 GPa。当SiCw含量为10 vol%时,陶瓷件的抗压强度、断裂韧性、维氏硬度和分别为539±39 MPa、9.28±0.38 MPa·m^(1/2)、19.32±0.43 GPa。

关键词：光固化 ZTA陶瓷打印参数理化性能

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