检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2022年第21期41卷 265-271页

作者：黄子祥谢溪凌张志谊季华实验室广东佛山528200 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

结合机载环境下振源激励的多向性以及安装空间的局限性,提出一种高固有频率的紧凑型三向隔振系统。该系统包含4个旋转布置的隔振器组件,每个组件由2个相互正交、刚度解耦的隔振器组成。隔振器采用了高刚度设计提高承载能力,以避免隔振... 详细信息

结合机载环境下振源激励的多向性以及安装空间的局限性,提出一种高固有频率的紧凑型三向隔振系统。该系统包含4个旋转布置的隔振器组件,每个组件由2个相互正交、刚度解耦的隔振器组成。隔振器采用了高刚度设计提高承载能力,以避免隔振对象超出规定安装空间。为降低固有频率增大对指定高频段隔振效果的不利影响,设计了三参数流体阻尼隔振器,通过增大阶数的方式提升高频衰减速率,同时流体阻尼的高损耗因子可有效抑制高频隔振下的共振放大倍数。通过子结构频响综合法建立该系统的动力学模型,并进行了有限元法(FEM)验证。在理论建模与仿真的基础上进行隔振性能测试,实测三向共振频率近似相等,约115 Hz,共振放大系数<9 dB,400 Hz处振动衰减量>10 dB,满足指定频带的传递率设计要求。

关键词：振动与波被动隔振子结构频响综合三参数隔振器

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用于推进轴系振动分析的改进数值组装法

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振动与冲击 2022年第15期41卷 99-104页

作者：巫頔谢溪凌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 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240

为计算推进轴系的中高频振动,对现有数值组装法(numerical assembly method,NAM)进行改进。改进的数值组装法(modified NAM,m-NAM)首先将推进轴系等效为多跨阶梯Timoshenko梁,采用精确的振动微分方程描述等截面梁段,并根据节点连续性条... 详细信息

为计算推进轴系的中高频振动,对现有数值组装法(numerical assembly method,NAM)进行改进。改进的数值组装法(modified NAM,m-NAM)首先将推进轴系等效为多跨阶梯Timoshenko梁,采用精确的振动微分方程描述等截面梁段,并根据节点连续性条件构建系统矩阵方程,然后设计加权矩阵,通过行归一化降低系统矩阵的病态程度,解决NAM的高频数值发散问题。通过数值算例比较m-NAM、NAM、连续质量传递矩阵法和解析法,计算结果表明,m-NAM显著拓宽了轴系振动频率的计算范围,在高频段仍保持较高的计算精度。

关键词：数值组装法传递矩阵法轴系横向振动

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铆钉镀层对单边摩擦铆焊接头成形及力学性能的影响

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中国机械工程 2024年第4期35卷 721-730页

作者：韩晓辉林森方喜风王振中孙兆刚余飞龙李磊马运五李永兵中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240

铆钉镀层是影响铆接接头成形及力学性能的重要因素,采用单边摩擦铆焊(SSFR)工艺连接6005A-T6和6A01-T5铝合金板材,研究了无镀层、Zn镀层、ZnNi镀层三种类型铆钉对应的SSFR接头成形过程铆接力、能量输入及接头宏微观成形的演化规律,分析... 详细信息

铆钉镀层是影响铆接接头成形及力学性能的重要因素,采用单边摩擦铆焊(SSFR)工艺连接6005A-T6和6A01-T5铝合金板材,研究了无镀层、Zn镀层、ZnNi镀层三种类型铆钉对应的SSFR接头成形过程铆接力、能量输入及接头宏微观成形的演化规律,分析了接头中不同位置的镀层剩余厚度及铆钉/板材界面的元素扩散,探究了铆钉镀层对接头拉剪和十字拉伸性能的影响。研究结果表明,镀层的引入降低了铆钉旋转产生的能量输入,从而使铝合金材料的热影响区减小,但能量输入的降低不利于铆钉空腔内铝合金材料间固相连接的形成,导致接头的拉剪和十字拉伸性能下降。与Zn镀层相比,ZnNi镀层的耐磨性较强,在铆钉高速旋转的搅拌摩擦作用下镀层剩余厚度仍超过40%,有助于提高接头的抗腐蚀性能。

关键词：单边摩擦铆焊无预制孔连接铝合金铆钉镀层失效机理

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带筋壁板筋条双侧激光喷丸弯曲变形特性

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塑性工程学报 2023年第9期30卷 180-187页

作者：唐鑫森江剑成胡永祥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

针对带筋壁板筋条双侧激光喷丸弯曲变形问题,建立了基于固有应变理论的带筋壁板筋条双侧激光喷丸数值模型,开展了带筋壁板筋条双侧喷丸仿真与实验研究,并应用数值模型分析了带筋壁板筋条喷丸弯曲变形规律及变形特性。结果表明,带筋壁板... 详细信息

针对带筋壁板筋条双侧激光喷丸弯曲变形问题,建立了基于固有应变理论的带筋壁板筋条双侧激光喷丸数值模型,开展了带筋壁板筋条双侧喷丸仿真与实验研究,并应用数值模型分析了带筋壁板筋条喷丸弯曲变形规律及变形特性。结果表明,带筋壁板弯曲变形随筋条双侧激光喷丸面积的增加而增大,增幅由71.4%逐渐下降到6.1%,在喷丸面积相同的情况下,喷丸区域距离蒙皮越近,带筋壁板弯曲变形量越小。在筋条双侧激光喷丸情况下,带筋壁板弯曲变形由筋条延展引起,带筋壁板呈现双曲弯曲变形特征,并通过实验验证了数值模型的有效性。

关键词：带筋壁板激光喷丸成形筋条喷丸固有应变

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脉冲宽度对激光驱动微滴前向转移的影响

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激光与光电子学进展 2023年第19期60卷 133-139页

作者：程帅康吴迪罗国虎胡永祥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

激光驱动微滴前向转移工艺在三维金属微结构打印方面具有重要的应用前景。脉冲宽度是影响微滴转移行为的一个重要因素,但是目前的研究对于不同脉宽下微滴产生以及沉积行为认识不够充分。本文以500 nm铜膜为对象,开展了5种不同脉宽下激... 详细信息

激光驱动微滴前向转移工艺在三维金属微结构打印方面具有重要的应用前景。脉冲宽度是影响微滴转移行为的一个重要因素,但是目前的研究对于不同脉宽下微滴产生以及沉积行为认识不够充分。本文以500 nm铜膜为对象,开展了5种不同脉宽下激光驱动微滴前向转移实验。研究结果表明,随着脉冲宽度的增大,获得完整微滴的激光驱动微滴前向转移工艺最低以及最高能流密度阈值逐渐增高,同时脉宽对沉积微滴形貌有显著影响。根据实验确定了不同脉宽下的激光驱动微滴前向转移工艺区间,并统计了不同脉宽下微滴沉积的材料转移比率。最后利用振镜线扫描方式实现大面积微滴阵列的制备。

关键词：激光器与激光光学微滴增材制造脉冲宽度激光诱导金属微滴

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考虑界面滑移及局部紊流的船用艉轴承润滑特性研究

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船舶力学 2023年第9期27卷 1304-1314页

作者：吕芳蕊张鑫杰饶柱石郑胜尧施俊杰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上海200240 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240

船用艉轴承常用高分子材料作为工作表面,润滑油在其与高分子材料的界面处具有极限剪应力,因此在高剪切工况下易发生界面滑移。同时,大型重载艉轴承偏心率较大,最大膜厚往往远大于最小膜厚,膜厚较大的区域可能发生局部紊流。为研究界面... 详细信息

船用艉轴承常用高分子材料作为工作表面,润滑油在其与高分子材料的界面处具有极限剪应力,因此在高剪切工况下易发生界面滑移。同时,大型重载艉轴承偏心率较大,最大膜厚往往远大于最小膜厚,膜厚较大的区域可能发生局部紊流。为研究界面滑移和紊流对轴承性能的影响,本文提出一种考虑界面滑移和紊流的轴承分析模型,建立数值仿真流程,在此基础上分析界面滑移、局部紊流及两因素的耦合对轴承性能的影响。分析结果表明:界面滑移会降低轴承承载能力,减小最小膜厚,同时减小摩擦力;局部紊流则会提高液膜承载能力,增大其最小液膜厚度及摩擦系数;综合考虑两因素影响时,低速下界面滑移的影响占主导,随着转速升高,局部紊流对液膜厚度及摩擦系数的增大作用逐渐增强,逐步抵消界面滑移引起的液膜厚度及摩擦系数的减小。

关键词：界面滑移紊流轴颈倾斜润滑特性船用艉轴承

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基于参数尺度变换的多谐波自适应前馈主动控制方法

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振动与冲击 2024年第21期43卷 300-309页

作者：段宁远范文焜宋怡欣刘博童宗鹏华宏星中国船舶集团有限公司第七一一研究所上海201108 先进船舶发动机技术全国重点实验室上海201108 上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240

螺旋桨脉动力会产生与轴频、叶频及倍频相关的周期激励信号,在频谱中表现为多个低频窄带线谱。此外,激励幅值、频率及相位会随着轴系转速、油膜润滑等条件的变化而产生未知波动,具有显著的时变特征。该文针对船舶动力系统的时变多谐波... 详细信息

螺旋桨脉动力会产生与轴频、叶频及倍频相关的周期激励信号,在频谱中表现为多个低频窄带线谱。此外,激励幅值、频率及相位会随着轴系转速、油膜润滑等条件的变化而产生未知波动,具有显著的时变特征。该文针对船舶动力系统的时变多谐波线谱振动特征,提出了一种基于参数尺度变换的自适应前馈主动控制方法。基于多跨多支承推进轴系动力学模型,进行了多谐波自适应前馈算法仿真验证,实现了对多个未知窄带干扰的有效衰减。考虑通道耦合响应关系,建立了多输入-多输出系统的多通道振动主动控制策略,开展了多通道交叉耦合谐波振动控制效果分析。结果表明,该文所提出的基于参数尺度变换的自适应前馈主动控制方法对多跨多支承推进轴系的时变多线谱振动具有良好的控制效果。

关键词：主动控制前馈控制自适应算法线谱振动尺度变换

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车载环境下MEMS微镜长期可靠性及控制方法

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动力学与控制学报 2024年第2期22卷 23-52页

作者：周泽宇胡开明屠尔琪张文明上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动全国重点实验室上海200240

作为一种新型微光机电系统,MEMS微镜可完成微尺度下的光调控工作,在光电通信、医疗成像、民用投影、雷达探测等领域应用广泛.近年来,以微镜为核心部件的MEMS激光雷达因其体积小和功耗低等优势,有望成为更具竞争力的辅助驾驶传感器之一.... 详细信息

作为一种新型微光机电系统,MEMS微镜可完成微尺度下的光调控工作,在光电通信、医疗成像、民用投影、雷达探测等领域应用广泛.近年来,以微镜为核心部件的MEMS激光雷达因其体积小和功耗低等优势,有望成为更具竞争力的辅助驾驶传感器之一.然而,鉴于车载应用特殊性,MEMS微镜在温湿、电磁、振动和冲击等复杂多物理场耦合环境下的各类可靠性问题严重制约了MEMS激光雷达的工程应用.本文立足MEMS微镜可靠性研究领域,综述其在高频振动、温湿循环、电磁耦合等极端环境下的分层翘曲、结构断裂、静电吸合、短路烧毁等复杂失效形式及失效机制,总结了MEMS微镜常见动力学建模理论及控制方法,讨论并展望了MEMS激光雷达车规化面临的主要挑战和发展趋势.

关键词： MEMS微镜可靠性动力学建模控制方法激光雷达

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波浪能量采集及自供能海洋无人机电系统研究进展

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力学学报 2023年第10期55卷 2115-2131页

作者：邹鸿翔苏昌胜赵林川张文明魏克湘湖南工程学院机械工程学院湖南湘潭411104 上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240

海洋环境传感器、航行器/机器人等无人机电系统可用于海洋军事侦察、资源探测、生态监测、海洋大型设备设施状态监测等,有益于海洋生态保护、海洋经济发展和海洋权益维护.长期有效供能是制约海洋无人机电系统在辽阔海域作业的瓶颈难题.... 详细信息

海洋环境传感器、航行器/机器人等无人机电系统可用于海洋军事侦察、资源探测、生态监测、海洋大型设备设施状态监测等,有益于海洋生态保护、海洋经济发展和海洋权益维护.长期有效供能是制约海洋无人机电系统在辽阔海域作业的瓶颈难题.电池电量有限且污染环境,线缆供电成本高且限制了海洋机电系统的机动性.波浪能是最丰富并且可以被大规模利用的可再生能源之一.将波浪能量转换为电能,可以实现海洋环境机电系统的自供能传感、控制与驱动,具备可持续、灵活便捷和节能环保的优势,有望破解海洋无人机电系统供能瓶颈难题.此外,随着化石能源面临着枯竭和严重的环境问题,开发海洋能源能够缓解能源危机、减少环境污染并促进经济发展.文章全面论述波浪能量采集、基于波浪能量采集的自供能海洋无人机电系统和海洋无人机电系统的研究进展,讨论目前自供能海洋无人机电系统面临的关键挑战并进行展望,为解决海洋无人机电系统长期有效供能难题提供多维度参考,推动自供能传感、控制与驱动等技术的发展与应用,助力海洋无人机电系统应用于深海远海.

关键词：波浪能量采集海洋无人机电系统自供能传感器自供能航行器/机器人

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注塑短纤维增强复合材料汽车尾门内板轻量化设计

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汽车工程 2022年第5期44卷 789-797页

作者：李泽阳刘钊朱平上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学设计学院上海200240

本文中针对短纤维增强复合材料汽车尾门内板,提出一种包含材料-结构并行优化的轻量化设计流程。考虑纤维分层分布特点建立材料分层模型,在此基础上提出材料参数化本构模型,在改变材料参数时可快速预测其力学性能;根据纤维取向的分布特征... 详细信息

本文中针对短纤维增强复合材料汽车尾门内板,提出一种包含材料-结构并行优化的轻量化设计流程。考虑纤维分层分布特点建立材料分层模型,在此基础上提出材料参数化本构模型,在改变材料参数时可快速预测其力学性能;根据纤维取向的分布特征,提出材料参数提取和映射方法,有效提升结构分析精度;考虑材料和结构设计变量,结合Kriging代理模型和基于边界搜索的改进粒子群优化算法,提出复合材料汽车尾门内板轻量化设计流程。最终结果,在保证多工况设计要求的同时,实现了材料和结构参数的并行优化,取得减质量10.5%的轻量化效果。

关键词：车辆尾门内板注塑短纤维增强复合材料参数化本构模型并行优化轻量化设计

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