检索结果-内蒙古大学图书馆

第二十八届全国振动与噪声高技术应用学术会议

作者：徐昆鹏范云飞孙伟东北大学机械工程与自动化学院沈阳 110819 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室沈阳110819

在基础失谐减缩模型(FMM)的基础上,提出一种辨识涂层整体叶盘失谐的方法.首先,进行该辨识方法的理论推导;然后,利用失谐前后整体叶盘的有限元模型分析数据,对辨识方法的合理性进行数值验证;最后,进行实例研究,对涂敷粘弹性阻尼层的整体... 详细信息

在基础失谐减缩模型(FMM)的基础上,提出一种辨识涂层整体叶盘失谐的方法.首先,进行该辨识方法的理论推导;然后,利用失谐前后整体叶盘的有限元模型分析数据,对辨识方法的合理性进行数值验证;最后,进行实例研究,对涂敷粘弹性阻尼层的整体叶盘进行失谐辨识.研究表明:对于小量扇区失谐,该辨识方法能够精确地辨识出由阻尼引起的整体叶盘扇区失谐,特别是能够精确地定位失谐量相对较大的扇区;该辨识方法依赖于模态族的选取,选取的模态族必须具有密频特性,模态族内频率的范围相对较小.

关键词：整体叶盘粘弹性阻尼层失谐辨识密频特性基础失谐减缩模型

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基于现代信息技术的机械类课程改革与实践

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中国教育技术装备 2018年第16期 114-117,127页

作者：朱立达巩亚东史家顺东北大学机械工程与自动化学院

针对机械类课程在教学过程中教学内容抽象、教学方法不直观和教学实践性强等特点,采用现代信息技术对机械类课程中复杂产品设计、机械加工过程、机械振动控制以及加工表面质量等知识点进行建模和仿真,以数学模型、力学模型及控制模型为... 详细信息

针对机械类课程在教学过程中教学内容抽象、教学方法不直观和教学实践性强等特点,采用现代信息技术对机械类课程中复杂产品设计、机械加工过程、机械振动控制以及加工表面质量等知识点进行建模和仿真,以数学模型、力学模型及控制模型为基础,以仿真数据和实验数据的图形可视化为量化效果,有效提高教学质量并增强教学直观性。通过该类课程改革与实践,充分体现教学与科研有效结合、虚拟与实验紧密结合,使学生能够真正感受和理解工程实际设备及装备的原理及工作过程,明确掌握机械类课程的基本概念的真实含义,以提高学生对该课程的学习兴趣和对课程内容深刻正确理解与掌握程度,并为该课程全面提高教学质量奠定基础。

关键词：机械类课程教学改革建模与仿真信息技术

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张紧器-高压隔水管耦合系统横向振动特性研究

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工程设计学报 2020年第3期27卷 380-388页

作者：王川方海辉侯雯黎俊张鹏西南石油大学机电工程学院四川成都610500 国家油气钻井装备工程技术研究中心宝鸡石油机械有限责任公司陕西宝鸡721002 成都京东方光电科技有限公司四川成都610500

为了准确分析张紧器-高压隔水管耦合动力学特性,考虑平台漂移以及张紧器、海水阻尼等影响,基于动力学基本原理建立深水钻井工况下张紧器-高压隔水管横向振动力学仿真模型,并在MATLAB中利用有限差分法进行离散求解,分析了管内高压流体、... 详细信息

为了准确分析张紧器-高压隔水管耦合动力学特性,考虑平台漂移以及张紧器、海水阻尼等影响,基于动力学基本原理建立深水钻井工况下张紧器-高压隔水管横向振动力学仿真模型,并在MATLAB中利用有限差分法进行离散求解,分析了管内高压流体、张紧器耦合作用、海流流速、平台漂移量、张紧器张力比等因素对高压隔水管和常规隔水管横向振动的影响。仿真结果表明:在管内高压流体、张紧器耦合作用的影响下,高压隔水管的横向振动位移减小、应力增大;随着海流流速的增大,隔水管的横向振动位移增大,位于海面附近的隔水管的横向振动应力增大,隔水管底部的横向振动应力基本不受海流流速的影响;随着平台漂移量的增大,隔水管的横向振动位移增大,且越靠近海面变化越明显,但横向振动应力基本保持不变;随着张紧器张力比的增大,隔水管横向振动位移减小、应力增大,且对于常规隔水管,易产生应力集中。研究结果可为深水钻井工况下张紧器-高压隔水管的耦合振动特性分析提供理论依据。

关键词：高压隔水管张紧器耦合仿真动力学有限差分法

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机械结构动载荷识别方法及应用的研究

机械结构动载荷识别方法及应用的研究

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作者：范玉川东北大学

学位级别：博士

在机械结构的研究中,动态载荷的准确获取对于故障诊断、可靠性分析、动力学优化设计和振动控制等领域的研究具有重要的意义。然而,在实际工程中,由于受到场地、空间以及系统结构等因素的限制,往往很难对系统所受到的载荷信息进行直接测... 详细信息

在机械结构的研究中,动态载荷的准确获取对于故障诊断、可靠性分析、动力学优化设计和振动控制等领域的研究具有重要的意义。然而,在实际工程中,由于受到场地、空间以及系统结构等因素的限制,往往很难对系统所受到的载荷信息进行直接测量。因而对间接获取系统的动载荷的方法——动载荷识别技术的研究具有重要的实际意义。本文基于数值算法对动载荷识别技术进行了系统深入的研究。首先,提出了基于显式Wilson-θ的动载荷识别算法;其次,为了解决载荷识别过程中的“病态”问题,提出了一种改进的正则化方法(IRA),并提出了一种新的正则化参数选择方法;再次,考虑到非零初始条件对载荷识别误差的影响,提出了一种考虑非零初始条件影响的连续系统载荷识别算法,并对改进正则化方法进行了修正;另外,针对当前载荷识别算法计算速度较慢的问题,提出了载荷识别迭代算法;最后,将载荷识别算法成功地应用于MG300/700-WD型采煤机截割部(摇臂)系统的动载荷识别中,取得了较好的识别效果。主要研究内容总结如下: (1)基于隐式Wilson-θ仿真算法对其显式算法进行了推导,并建立了基于显式Wilson-θ算法的载荷识别模型,进一步提出了基于显式Wilson-θ的载荷识别算法(DLIAEW)。该算法不仅具有显式的递推格式,同时具备Wilson-θ隐式算法的特性,即:当θ取合适的值时,该算法是无条件稳定的。 (2)机械结构动载荷识别是一典型的数学“病态”的问题,传统的Tikhonov正则化方法一直是解决此病态问题的重要手段。本文基于等式约束最优化原理,提出了一种改进的正则化方法,与Tikhonov正则化方法相比,经改进正则化方法处理的载荷识别算法计算精度更高;针对当前正则化参数的选择过程较为复杂的问题,提出了一种基于Newmark-β仿真算法的反算-对比-调整-逼近的正则化参数选取方法,可以更为简单直观的获取正则化参数。 (3)实际生产中,系统的初始条件是很难获取的,故目前的动载荷识别算法都是以零初始条件为基础进行计算,这就造成了较大的载荷识别误差。针对此问题,本文分析具有瑞利阻尼的连续机械结构动力学响应的特点,依据高阶模态对应初始条件引起的系统瞬态响应衰减速度快,对系统坐标下响应影响小的特性,提出了初始条件模态截断法;将少数低阶模态的初始条件映射到各节点自由度上,构造出具有少数未知参数的多自由度系统初始条件,进而提出了将初始条件的未知参数与系统动态载荷共同识别的算法;由于约束项取载荷步增量的2-范数识别结果精度更高,而初始条件在识别过程中不存在增量,故提出了 IRA正则化方法的修正方法,改进了矩阵N的形式以适应考虑非零初始条件影响的载荷识别算法。 (4)针对当前载荷识别算法计算速率较慢的问题,分别基于Newmark-β和Wilson-θ的数值计算理论,提出了一种结构动载荷识别的迭代算法。由于迭代算法中核函数矩阵的大小显著减小,因而迭代算法都能够显著地提高识别效率,同时识别精度也得到了一定地提高。 (5)成功地将动载荷识别算法应用在了大型采掘设备中。根据有限元理论,建立了MG300/700-WD型采煤机截割部——摇臂的动力学模型;利用采煤机摇臂滚筒载荷经验公式法得到滚筒行星架部位的载荷,并通过数值仿真得到了关键节点的位移响应;利用DLIAEW+IRA算法和仿真试验数据,对采煤机摇臂系统行星架部位的载荷进行了识别,并通过对计算结果的误差分析,验证了其有效性。

关键词：动载荷识别数值算法显式Wilson-θ 矩阵病态正则化正则化参数大型采掘设备

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动力伺服刀架系统频率可靠性研究

动力伺服刀架系统频率可靠性研究

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作者：余巍东北大学

学位级别：硕士

目前数控机床大量应用于汽车、船舶、桥梁、航空航天、通信装备、医疗器械等制造业的设计加工之中。由于现代机械装备产品对性能要求有大幅度提升,数控机床在加工时的高效高可靠性的要求越来越受到重视。动力伺服刀架作为现代数控机床... 详细信息

目前数控机床大量应用于汽车、船舶、桥梁、航空航天、通信装备、医疗器械等制造业的设计加工之中。由于现代机械装备产品对性能要求有大幅度提升,数控机床在加工时的高效高可靠性的要求越来越受到重视。动力伺服刀架作为现代数控机床的重要功能部件,在工作过程中其齿轮传动系统将电动机转矩通过高速运转传递至动力刀负载端,以此来对加工工件进行切削,工作过程中切削刀具所受到的齿面应力与刀架整机受到激振力在不断变化,共同作用下有可能会引起刀架系统共振问题,对人身安全和工程效率存在影响。本文对一种典型的双伺服动力刀架的齿轮传动系统进行动力学分析与可靠性评估,并对刀架整机频率可靠性与灵敏度进行研究,主要开展以下工作:（1）首先阐述动力伺服刀架进行传动系统动力学分析、可靠性评估以及整机频率可靠性及灵敏度分析的背景和意义,并概括数控机床、齿轮系统动力学以及可靠性理论的发展及研究现状。（2）其次分析本文研究对象双伺服动力刀架的整机模型结构以及各个功能单元的作用,并用Solidworks软件针对齿轮传动系统进行具体的建模和装配,完成三维建模后对齿轮传动系统的外部激励和内部激励进行详细的数学描述。基于振动动力学分析,对振动模态理论进行研究,利用ANSYS软件对齿轮传动系统进行模态分析。（3）进一步依据牛顿第二定律,采用集中质量法建立刀架齿轮传动系统动力学方程。根据多级齿轮传动系统的非线性耦合振动的相关特性,对内外激励耦合作用下的刀架齿轮传动系统振动特性进行研究,分析激振频率等影响参数对于齿轮系统啮合时的振动位移和振动速度的影响。通过运动微分方程计算得到理论一阶固有频率,并与振动模态分析的结果进行对比,验证所建模型中传动系统的稳定性。（4）进一步采用故障模式与影响分析法对双伺服动力刀架齿轮传动系统多种零部件的失效形式进行分析并按照零部件失效对系统可靠度的影响程度进行排序,取影响程度较大的元件进行可靠度计算。基于齿轮疲劳接触强度理论和齿轮弯曲疲劳强度理论对模型中齿轮的可靠度进行计算,基于轴承接触疲劳理论对滚动轴承进行可靠度计算,建立在能力相关条件下的齿轮-轴承系统可靠性模型,计算动力伺服刀架齿轮传动系统的可靠度。（5）最后对刀架整机进行参数化建模,将尺寸参数和材料参数作为随机变量,在Isight试验设计中生成关于随机变量的1000组数据,并结合BP神经网络理论拟合得到整机固有频率与尺寸参数和材料参数的函数关系式,基于频率可靠性理论对整机进行频率可靠性和灵敏度分析,对灵敏度数值进行排序,分析随机参数对整机频率可靠性影响程度,指导后续可靠性设计优化研究。

关键词：动力伺服刀架齿轮传动振动特性可靠性评估频率可靠性

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融入MATLAB软件的机械振动混合教学模式探索

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中国教育技术装备 2023年第2期 32-35页

作者：牛燕姚明辉吴启亮天津工业大学人工智能学院天津300387

机械振动是工程技术人员进行结构动力学特性设计所需的基础知识,也是工科院校许多专业的必修课程。机械振动实际教学工作中,理论教学过于抽象晦涩,学生很难理解。以机械结构固有振动特性为例,借助MATLAB软件强大的计算和可视化功能实现... 详细信息

机械振动是工程技术人员进行结构动力学特性设计所需的基础知识,也是工科院校许多专业的必修课程。机械振动实际教学工作中,理论教学过于抽象晦涩,学生很难理解。以机械结构固有振动特性为例,借助MATLAB软件强大的计算和可视化功能实现混合教学,将抽象知识具体化,既可以调动学生积极性,又可以激发学生科研兴趣。

关键词： MATLAB 机械振动固有振动混合教学模式

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考虑螺栓联接的转子系统振动特性分析

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航空发动机 2018年第6期44卷 17-23页

作者：侯小捷罗忠黄耀宇张西厂东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

针对航空发动机转子振动问题,开展了螺栓法兰联接结构对转子固有特性及不平衡响应的研究。基于有限单元法,结合转子有限元模型及螺栓法兰联接结构的力学模型,建立了考虑螺栓法兰联接的转子动力学模型。基于Newmark-β法求解转子不平衡... 详细信息

针对航空发动机转子振动问题,开展了螺栓法兰联接结构对转子固有特性及不平衡响应的研究。基于有限单元法,结合转子有限元模型及螺栓法兰联接结构的力学模型,建立了考虑螺栓法兰联接的转子动力学模型。基于Newmark-β法求解转子不平衡响应及固有特性,并利用ANSYS仿真软件对结果进行了仿真验证,得到了联接结构刚度对转子固有特性的影响规律。研究结果表明:转子第1阶固有频率对螺栓法兰结构的轴向刚度变化较为敏感;第2阶固有频率对螺栓法兰结构的径向刚度变化较为敏感;第3阶固有频率则对螺栓法兰结构的2种刚度变化均较为敏感;并且转子处的联接刚度会对转子的不平衡响应有一定抑制作用。

关键词：螺栓法兰联接振动特性有限元模型转子模型航空发动机

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木制家具旋转喷涂关键结构及智能控制系统研究

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林业机械与木工设备 2022年第12期50卷 64-70,79页

作者：胡松李月茹杜佳宝李三平王金聪广东博硕涂装技术有限公司广东佛山528000 东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 国家林业草原人工智能与装备工程技术研究中心黑龙江哈尔滨150040

为提高木质家具喷涂效果和结构强度与动态稳定性,设计了新型喷漆机的旋转式结构关键零部件,并对其进行了力学分析和仿真。对喷漆机的关键部件喷枪旋转架进行静力学分析,结果验证其满足强度要求;将旋转架视为柔性体,对喷漆机模型进行刚... 详细信息

为提高木质家具喷涂效果和结构强度与动态稳定性,设计了新型喷漆机的旋转式结构关键零部件,并对其进行了力学分析和仿真。对喷漆机的关键部件喷枪旋转架进行静力学分析,结果验证其满足强度要求;将旋转架视为柔性体,对喷漆机模型进行刚柔耦合动力学仿真,同全刚性体仿真结果进行对比分析,证明了该喷漆机模型的准确性、有效性。改进了喷涂控制系统,提高了喷涂生产线的自动化程度。

关键词：木质家具旋转式喷漆机有限元分析动力学仿真

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性能台转动惯量在线测量系统及误差分析

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兵器装备工程学报 2018年第7期39卷 155-161页

作者：杨原青徐志刚王军义王清运中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 中国科学院大学北京100049

分析了扭摆法测量转动惯量的缺陷后提出了基于扭摆法的等效转动惯量在线测量方法。通过建立单自由度振动系统对航天飞行器进行物理仿真并构建测量系统模型,对模型进行了不确定度分析。通过Matlab和ADAMS的动力学仿真,对测量系统进行设... 详细信息

分析了扭摆法测量转动惯量的缺陷后提出了基于扭摆法的等效转动惯量在线测量方法。通过建立单自由度振动系统对航天飞行器进行物理仿真并构建测量系统模型,对模型进行了不确定度分析。通过Matlab和ADAMS的动力学仿真,对测量系统进行设计及选型。通过仿真可知等效扭摆法具有较高的转动惯量测量精度。仿真结论对于高精度转动惯量的实验测量具有重要的参考意义。

关键词：性能台转动惯量气浮平台仿真不确定度

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MATLAB/Simulink软件在机器人实验教学中的应用

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中国教育技术装备 2018年第12期 125-126,131页

作者：赵海滨刘冲陆志国于清文颜世玉东北大学机械工程与自动化学院 110004

在机器人理论教学中,运动学、轨迹规划、动力学和控制等内容比较抽象和复杂,存在大量的公式推导和微分方程。为了提高教学质量,在机器人实验教学探索和实践中,以两自由度机器人为研究对象,采用MATLAB/Simulink软件进行机器人的仿真和控... 详细信息

在机器人理论教学中,运动学、轨迹规划、动力学和控制等内容比较抽象和复杂,存在大量的公式推导和微分方程。为了提高教学质量,在机器人实验教学探索和实践中,以两自由度机器人为研究对象,采用MATLAB/Simulink软件进行机器人的仿真和控制实验。实践结果表明,教学效果良好,能激发学生的学习热情,有助于培养学生的编程能力和创新能力。

关键词：机器人仿真实验 MATLAB/Simulink 实验教学

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