检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2021年第14期40卷 180-185页

作者：黄子祥杨德权蒋圣鹏张志谊上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对惯导敏感元件的振动隔离问题,提出一种小型流体阻尼隔振器,采用金属膜片作为弹性元件,通过黏性流体间隙流动产生阻尼耗能。给出计算金属膜片挠度的解析式,建立隔振器动力学模型,获得刚度-阻尼并联的两参数模型的动刚度表达式,进而... 详细信息

针对惯导敏感元件的振动隔离问题,提出一种小型流体阻尼隔振器,采用金属膜片作为弹性元件,通过黏性流体间隙流动产生阻尼耗能。给出计算金属膜片挠度的解析式,建立隔振器动力学模型,获得刚度-阻尼并联的两参数模型的动刚度表达式,进而分析两参数原理模型的振动传递特性,给出根据隔振性能指标设计刚度、阻尼的方法。根据测试与理论计算结果,二者的加速度传递率曲线吻合良好,且实验结果表明可将共振峰值抑制在6 dB以下。

关键词：振动与波振动隔离金属膜片流体阻尼两参数模型

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三维正交机织复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计

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上海交通大学学报 2021年第5期55卷 615-623页

作者：陶威刘钊许灿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

三维正交机织复合材料具有优异的力学性能和抗分层能力,在汽车轻量化应用方面前景广阔.以三维正交机织复合材料汽车翼子板为研究对象,基于多尺度仿真预测方法,建立复合材料弹性性能解析预测模型和翼子板宏观有限元模型.同时针对材料和... 详细信息

三维正交机织复合材料具有优异的力学性能和抗分层能力,在汽车轻量化应用方面前景广阔.以三维正交机织复合材料汽车翼子板为研究对象,基于多尺度仿真预测方法,建立复合材料弹性性能解析预测模型和翼子板宏观有限元模型.同时针对材料和结构设计变量的不确定性,结合蒙特卡洛可靠性分析方法、Kriging代理模型和粒子群优化算法,实现复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计.结果表明:优化后的翼子板在满足结构刚度和可靠性要求的同时,达到了21.93%的轻量化效果.

关键词：三维正交机织复合材料汽车翼子板 Kriging代理模型多尺度仿真可靠性优化设计

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非线性能量阱的曲梁设计研究

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振动与冲击 2024年第22期43卷 53-61页

作者：郑智伟黄修长华宏星袁志豪杨咏上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240 上海船舶设备研究所船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心上海200031 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)在减振和能量采集领域具有重要价值。尽管立方刚度NES及含立方刚度的双稳态NES已受广泛研究,但精确实现指定立方刚度的方法鲜有讨论。为此针对基于欧拉曲梁实现的NES开展研究,通过减小曲梁回复... 详细信息

非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)在减振和能量采集领域具有重要价值。尽管立方刚度NES及含立方刚度的双稳态NES已受广泛研究,但精确实现指定立方刚度的方法鲜有讨论。为此针对基于欧拉曲梁实现的NES开展研究,通过减小曲梁回复力与一个特定的理想非线性回复力之间的相对偏差,来实现NES中精确的立方刚度。基于欧拉梁理论得到圆弧梁和折线梁的初始刚度公式,用于设计曲梁长度。基于有限元方法求解了不同曲梁形状的非线性回复力,确定了能够实现立方刚度的圆弧梁和折线梁形状,并得到了满足相对偏差要求的临界位移拟合公式。基于以上两个公式总结出一套快速设计曲梁的方法,通过合理调节形状和截面尺寸使曲梁的回复力在需要的变形区间内逼近于理想非线性回复力。与有限元仿真进行对比,推导的解析公式可以对大初始挠度曲梁的初始刚度进行精确计算,设计出的NES回复力与目标之间的相对偏差绝对值小于1%。该设计方法有助于更精准、高效地设计NES,为曲梁实现非线性弹簧提供了新的设计方法。

关键词：欧拉曲梁非线性能量阱(NES) 立方刚度非线性回复力

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泵喷推进器间隙流动控制技术试验研究

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中国舰船研究 2023年第1期18卷 141-151页

作者：韩蕊林余海廷华宏星李辉耀黄修长董小倩上海交通大学振动噪声冲击研究所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

[目的]旨在抑制转子叶梢间隙流动,解决其给泵喷推进器水动力性能和非定常激振力带来的问题。[方法]以某型前置定子式泵喷推进器为对象,采用环状柔性密封结构与转子端环配合的方法,研究其抑制转子叶梢的间隙流动的有效性。通过保持导管... 详细信息

[目的]旨在抑制转子叶梢间隙流动,解决其给泵喷推进器水动力性能和非定常激振力带来的问题。[方法]以某型前置定子式泵喷推进器为对象,采用环状柔性密封结构与转子端环配合的方法,研究其抑制转子叶梢的间隙流动的有效性。通过保持导管结构近似刚性固定,测得推进器转子的推力和扭矩,给出转子的敞水效率,在高功率频闪仪的辅助下,观察记录各设计工况下的空化初生点,计算绘制出推进器的空化初生特性曲线。针对有/无间隙的推进器模型,在空化/非空化状态下通过试验测得转子轴的振动加速度,以此评估间隙消除对轴系振动的影响。[结果]结果显示:带有柔性密封结构的泵喷推进器,其转子的推力和扭矩显著提升,也使得转子敞水效率在中低进速系数下得到显著提升,且在设计点附近基本保持不变,在较高进速系数下略有下降;在设计点附近一段很宽的进速系数(0.85振动加速度幅值在大多数特征频率处都显著降低。[结论]研究结果表明,采用柔性密封结构来抑制叶顶间隙流动,对于提高中低进速系数下的转子敞水效率、优化设计点处的空化性能以及抑制推进器的轴系振动等具有积极作用。

关键词：泵喷推进器水动力性能间隙流动振动特性空化初生

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磁驱双稳态执行机构设计及优化

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机械科学与技术 2024年

作者：陈家祥薛雷夏天张啸杨斌堂中国商飞上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

面向机器人关节主动锁定与自保持的功能实现和系统模块化设计需求，应用电磁驱动原理设计提出了一种新型滑动变磁阻式永磁-电磁耦合双稳态执行机构。基于等效磁路法建立了双稳态执行机构的变磁阻可控电磁力理论模型，开展了有限元验证... 详细信息

面向机器人关节主动锁定与自保持的功能实现和系统模块化设计需求，应用电磁驱动原理设计提出了一种新型滑动变磁阻式永磁-电磁耦合双稳态执行机构。基于等效磁路法建立了双稳态执行机构的变磁阻可控电磁力理论模型，开展了有限元验证，分析了系统的磁力耦合特性。结合数理统计理论，分析了结构尺寸参数、永磁和励磁参数对执行机构电磁力及气隙磁场不均匀度的影响。以降低气隙磁场不均匀度及增大电磁保持力为优化目标，结合多目标优化算法获得最优参数组合。结果表明：所提出的双稳态执行机构具有模块化构型及双稳态可控电磁力特性；优化后，执行机构最大换向驱动力由30.53N提升至40.25N，提升了31.67%；磁场不均匀度由32.22%下降至19.82%，减小了38.5%；为双稳态驱动执行装置工程设计及应用提供参考。

关键词：锁定与自保持双稳态电磁驱动优化设计

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面向滚动轴承全生命周期故障诊断的GA-OIHF Elman神经网络算法

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上海交通大学学报 2021年第10期55卷 1255-1262页

作者：卓鹏程严瑾郑美妹夏唐斌奚立峰上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室机械与动力工程学院上海200240

针对高背景噪声下滚动轴承全生命周期(轻度退化、中度退化、重度退化)故障诊断需求,提出GA-OIHF(Genetic Algorithm-Output Input Hidden Feedback)Elman神经网络模型,实现退化故障的精准诊断.利用集合经验模态分解对振动信号进行有效... 详细信息

针对高背景噪声下滚动轴承全生命周期(轻度退化、中度退化、重度退化)故障诊断需求,提出GA-OIHF(Genetic Algorithm-Output Input Hidden Feedback)Elman神经网络模型,实现退化故障的精准诊断.利用集合经验模态分解对振动信号进行有效降噪与故障特征提取.设计OIHF Elman神经网络,并在Elman神经网络结构的基础上,同时增加输出层对隐含层与输入层的反馈,进一步提高其对滚动轴承全生命周期数据的处理能力.然后,通过结合遗传算法构建一种新的GA-OIHF Elman神经网络模型,该模型综合了遗传算法的全局寻优与OIHF Elman神经网络的局部寻优能力,从而实现对滚动轴承全生命周期的精确故障诊断.实验结果表明,所提出的GA-OIHF Elman方法不仅对于滚动轴承全生命周期故障具有准确的诊断效果,而且保证了诊断模型对于不同故障(不同故障部件与不同故障时期)的诊断稳定性.

关键词：滚动轴承遗传算法 Elman神经网络集合经验模态分解全生命周期

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大型漂浮式风电装备耦合动力学研究:历史、进展与挑战

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力学进展 2022年第4期52卷 731-808页

作者：温斌荣田新亮李占伟彭志科上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院南京航空航天大学直升机传动技术国家级重点实验室上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室宁夏大学机械工程学院

风电是可再生能源的主力军,在优化能源结构、缓解气候变化方面发挥着重要作用.经过数十年的发展,风电装备逐渐向大型化和离岸化方向发展,并由此形成“由陆向海,由浅入深,由固定式向漂浮式”的演变之路.在水深大于50米的深远海域,采用漂... 详细信息

风电是可再生能源的主力军,在优化能源结构、缓解气候变化方面发挥着重要作用.经过数十年的发展,风电装备逐渐向大型化和离岸化方向发展,并由此形成“由陆向海,由浅入深,由固定式向漂浮式”的演变之路.在水深大于50米的深远海域,采用漂浮式支撑基础搭载大型或超大型风电机组是兼顾技术可行度和成本优势的理想选择.如今,大型漂浮式风机已成为下一代深远海风能大规模开发的主力装备,是深化海洋风能开发的先导战略性高端装备,是风电领域的研究热点和技术高地.本文围绕大型漂浮式风电装备耦合动力学问题,综述了国内外浮式风电技术的发展历程和研究现状,结合作者团队多年的研究与实践经验,介绍了浮式风机耦合动力学及其优化控制中的基础问题与研究现状,总结了现阶段浮式风机耦合动力学研究中的困难与挑战,为浮式风电研究人员提供参考.

关键词：浮式风机耦合动力学空气动力学模型试验半实物试验振动控制

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带筋壁板筋条双侧激光喷丸成形研究

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电加工与模具 2024年第1期 46-51页

作者：李宝旺唐鑫森王印博江剑成胡永祥中车唐山机车车辆有限公司河北唐山064000 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

带筋壁板能显著提高飞行器的结构效率与气密性,是现代航空航天飞行器广泛采用的结构形式,而激光喷丸成形作为新型无模柔性成形工艺,是带筋壁板成形的有效工艺途径。带筋壁板的可喷丸区域包括筋条双侧与内外侧蒙皮,考虑筋条双侧喷丸可精... 详细信息

带筋壁板能显著提高飞行器的结构效率与气密性,是现代航空航天飞行器广泛采用的结构形式,而激光喷丸成形作为新型无模柔性成形工艺,是带筋壁板成形的有效工艺途径。带筋壁板的可喷丸区域包括筋条双侧与内外侧蒙皮,考虑筋条双侧喷丸可精确调控带筋壁板的几何形状,首先对带筋壁板筋条双侧激光喷丸的变形特征进行分析,并基于激光喷丸固有应变理论推导筋条双侧喷丸等效弯矩解析公式,进而建立筋条双侧喷丸等效弯矩数值模型。研究表明,建立的等效弯矩模型可为筋条双侧喷丸的带筋壁板激光喷丸成形的变形预测与工艺规划提供有效途径。

关键词：带筋壁板激光喷丸成形激光喷丸等效弯矩

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基于OHF Elman-AdaBoost算法的滚动轴承故障多时期诊断方法

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振动与冲击 2021年第6期40卷 71-78页

作者：卓鹏程夏唐斌郑美妹郑宇奚立峰上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对随机噪声下滚动轴承多时期(初期、中期、晚期)故障诊断需求,提出OHF Elman-AdaBoost(output hidden feedback Elman-adaptive boosting)算法,以实现滚动轴承的精确故障诊断。采用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)对原始信号进行分解、降噪、信号重构。设计OHF Elman方法在Elman神经网络的基础上增加输出层对隐含层的反馈,提高了其对动态数据的记忆功能。选择OHF Elman神经网络作为弱回归器,结合AdaBoost算法集成出一种新的强回归器:OHF Elman-AdaBoost算法。实验结果表明,该算法不仅对滚动轴承不同故障时期具有很好的诊断效果,而且提高了对全样本数据的诊断准确度,为滚动轴承故障诊断提供了新型工具和有效方案。

关键词：滚动轴承 OHF Elman-AdaBoost 神经网络集合经验模态分解(EEMD) 故障多时期诊断

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采用参数化解调的变转速下柱塞泵故障诊断方法

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西安交通大学学报 2021年第10期55卷 19-29页

作者：徐孜潮群高浩寒陶建峰刘成良孟成文上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对柱塞泵在变转速工况下运行时,存在因时变信号特征提取不易和噪声抑制困难导致的故障诊断准确度低的问题,提出一种以参数化解调为基础的柱塞泵空化故障诊断方法。首先,采用粒子群算法对泵出口时变压力信号重点分量的相位参数进行估计... 详细信息

针对柱塞泵在变转速工况下运行时,存在因时变信号特征提取不易和噪声抑制困难导致的故障诊断准确度低的问题,提出一种以参数化解调为基础的柱塞泵空化故障诊断方法。首先,采用粒子群算法对泵出口时变压力信号重点分量的相位参数进行估计,再根据估计得的参数将信号解调至平稳化并滤波,接着对滤波后的信号进行反解调来获取单一信号分量;然后迭代执行参数化解调的上述步骤以提取所有重点分量并实现信号重构;最后对重构信号进行切片来构建数据集,再将数据集输入一维卷积-长短期记忆神经网络(1DCNN-LSTM)中提取局域特征并学习长期时序信息,从而实现准确地识别柱塞泵空化等级。流体仿真实验验证了参数化解调在信号分量提取上的有效性。使用实测信号进行空化故障诊断实验,结果表明:相比未经参数化解调的诊断方法,该方法的空化等级识别准确率提高了6.5%,达到95.4%,且具有更好的泛化性能;在信噪比为0 dB的强噪声环境下,准确率维持在90%以上。

关键词：柱塞泵变转速故障诊断参数化解调卷积神经网络长短期记忆网络

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