检索结果-内蒙古大学图书馆

东北大学学报(自然科学版) 2024年第12期45卷 1751-1758页

作者：罗忠杨曜嘉郑思佳周吉来东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学佛山研究生创新学院广东佛山528312

针对大型轴承疲劳寿命分析过程中尺寸效应的问题,对大型轴承进行疲劳寿命分析并深入研究了尺寸效应所产生的影响规律.通过建立接触载荷计算模型,确定接触力分布情况,结合Lundberg-Palmgren理论,计算出不同尺寸下大型轴承的疲劳寿命,分... 详细信息

针对大型轴承疲劳寿命分析过程中尺寸效应的问题,对大型轴承进行疲劳寿命分析并深入研究了尺寸效应所产生的影响规律.通过建立接触载荷计算模型,确定接触力分布情况,结合Lundberg-Palmgren理论,计算出不同尺寸下大型轴承的疲劳寿命,分析得到了滚珠个数与直径耦合关系以及滚道中心圆直径等参数对大型轴承疲劳寿命的影响并讨论了大型轴承在疲劳寿命方面的尺寸效应,为大型轴承的设计与选用提供了参考.研究结果表明:减小沟曲率系数、增大接触角和滚道中心圆直径可延长大型轴承的使用寿命,滚珠直径的变化对大型轴承寿命的影响要大于滚道中心圆直径变化对其寿命的影响,且接触角的增大会增强尺寸效应,而沟曲率系数的增大则会削弱这一效应.

关键词：大型轴承尺寸效应疲劳寿命接触载荷模型建立

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斜裂纹旋转叶片动力学建模及振动响应分析

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哈尔滨工业大学学报 2023年第12期55卷 66-75页

作者：熊茜马辉官宏东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 航空动力装备振动及控制教育部重点试验室(东北大学) 沈阳110819

为分析航空发动机裂纹叶片的动力学特性,提高航空发动机的可靠性,尽可能避免灾难性事故的发生。本研究基于应变能释放率和Castigliano定理,结合Timoshenko梁理论,考虑裂纹角度的影响,推导了新的裂纹梁单元的应力强度因子与柔度矩阵,根... 详细信息

为分析航空发动机裂纹叶片的动力学特性,提高航空发动机的可靠性,尽可能避免灾难性事故的发生。本研究基于应变能释放率和Castigliano定理,结合Timoshenko梁理论,考虑裂纹角度的影响,推导了新的裂纹梁单元的应力强度因子与柔度矩阵,根据裂纹面在振动过程中的应力变化,提出了一种根据裂纹面接触区域来计算裂纹梁单元时变刚度的方法,建立了含呼吸效应的斜裂纹扭形叶片动力学模型。通过将本研究模型和ANSYS Solid186单元有限元模型得到的固有频率和振动响应进行对比,验证了所建动力学模型的有效性。结果表明:当裂纹角度从0°增加到80°时,固有频率增加了约3%,即随着裂纹角度的增加(裂纹尖端更靠近叶尖),裂纹叶片固有频率越大;同时,裂纹角度越大,旋转裂纹叶片的振动位移幅值越小,其频谱中常值分量及倍频处的幅值越小,并且第1阶共振状态下1.0倍频的幅值降低了约40%;本研究模型的动力学响应计算速度较ANSYS更快,提高了约22倍。

关键词：旋转叶片斜裂纹梁单元非线性振动呼吸裂纹有限元方法

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转子系统突加不平衡的动力学相似设计方法

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振动工程学报 2025年第2期38卷 223-231页

作者：石怀涛任衍利何凤霞李雷罗忠沈阳建筑大学机械工程学院辽宁沈阳110168 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

针对转子系统突加不平衡问题,提出了一种动力学相似设计方法。根据动力学微分方程,运用方程分析法和量纲分析法,考虑阻尼缩比建立动力学相似关系。根据应变能分布准则,设计转子系统原型,利用相似关系对原型进行缩放建立畸变模型,通过仿... 详细信息

针对转子系统突加不平衡问题,提出了一种动力学相似设计方法。根据动力学微分方程,运用方程分析法和量纲分析法,考虑阻尼缩比建立动力学相似关系。根据应变能分布准则,设计转子系统原型,利用相似关系对原型进行缩放建立畸变模型,通过仿真和试验对原型和畸变模型的动力学相似性进行验证。仿真结果表明:畸变模型与原型临界转速、应变能分布、瞬态响应具有较高的相似性,前两阶临界转速误差分别为0.1%和0.13%,峰值振幅误差为3%。试验结果表明:畸变模型可以准确地预测原型的临界转速和突加不平衡振动响应,前两阶临界转速误差分别为0.79%和1.72%,峰值振幅误差为5.98%。

关键词：转子系统动力学相似畸变相似突加不平衡瞬态响应

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静叶调节机构间隙转动关节接触力模型及实验

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机械工程学报 2025年第1期61卷 1-12页

作者：张宏伟罗忠许春阳常晶姚思博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 东北大学佛山研究生创新学院佛山528312 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

针对航空发动机静叶调节机构中的小间隙转动关节动态接触力计算不准确的问题,提出了新的考虑共形接触的连续接触力模型。基于改进的Winkler接触理论修正了弹性接触力模型,结合恢复系数适用范围广泛的Flores模型中的阻尼耗散项,提出了新... 详细信息

针对航空发动机静叶调节机构中的小间隙转动关节动态接触力计算不准确的问题,提出了新的考虑共形接触的连续接触力模型。基于改进的Winkler接触理论修正了弹性接触力模型,结合恢复系数适用范围广泛的Flores模型中的阻尼耗散项,提出了新的小间隙转动关节连续接触力模型。分析了所提出的接触力模型在不同接触长度、不同恢复系数、不同间隙大小和不同碰撞初速度等条件下的适用性,并与L-N等传统接触力模型进行了比较。将所提出的接触力模型应用于静叶调节机构间隙转动关节的动力学计算,并设计了静叶调节机构原理件实验台进行实验验证。结果表明,基于新模型的动力学数值计算可以准确反映间隙关节的接触特征和机构的动态响应,验证了所提接触模型的有效性。

关键词：间隙转动关节共形接触接触力模型航空发动机静叶调节机构

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基于双层反对称阻尼式声子晶体的双通路宽频带噪声抑制方法研究

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振动与冲击 2024年第11期43卷 155-164页

作者：白晓天肖照洋石怀涛罗忠赵金宝何凤霞沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 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

针对现有声子晶体模型难以在结构传播与空气传播双通路实现噪声抑制的问题,提出了一种双层反对称阻尼式声子晶体结构,以双层阻尼式声子晶体为单元抑制噪声结构传播,将迷宫型散射体反对称式排列抑制噪声空气传播,实现双通路宽频带降噪。... 详细信息

针对现有声子晶体模型难以在结构传播与空气传播双通路实现噪声抑制的问题,提出了一种双层反对称阻尼式声子晶体结构,以双层阻尼式声子晶体为单元抑制噪声结构传播,将迷宫型散射体反对称式排列抑制噪声空气传播,实现双通路宽频带降噪。研究基于有限元理论与力声类比法对模型的能带图、传递曲线与吸声系数进行计算,对比分析了吸声性能与传统结构的差异,并通过试验进行验证。研究发现,模型中的双层阻尼—散射体结构可将降噪带宽拓展为传统结构的3.3倍,且同体积附加质量仅为传统结构的53.3%,反对称结构可突破吸声系数瓶颈,实现高效吸声。结果表明该模型可以实现双通道宽频带范围内的噪声控制,并具有轻质化的特点,能很好地补足现有声子晶体模型在宽频带噪声控制领域的短板。

关键词：声子晶体双通路降噪宽频带降噪噪声抑制

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17-4PH不锈钢挤出成型制品的抗冲击性能

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振动与冲击 2025年第9期44卷 266-273页

作者：姜世杰刘硕张云滔英洪玮陈佳琦蔡尚港东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学辽宁省机械装备动力学可靠性重点实验室沈阳110819

金属材料挤出成型(metal material extrusion, MME)是采用金属粉末与聚合物黏结剂混合丝材为原料,通过成型、脱脂和烧结工艺(shaping-debinding-sintering, S-D-S)制造纯金属零部件的一种增材制造技术。随着MME技术的发展,亟须对其制品... 详细信息

金属材料挤出成型(metal material extrusion, MME)是采用金属粉末与聚合物黏结剂混合丝材为原料,通过成型、脱脂和烧结工艺(shaping-debinding-sintering, S-D-S)制造纯金属零部件的一种增材制造技术。随着MME技术的发展,亟须对其制品的抗冲击性能进行研究,然而相关信息非常匮乏。制备了不同过程参数下的MME试件,并采用夏比摆锤冲击试验研究了其抗冲击性能,探讨了成型方向、填充角度、挤出温度、床温及成型速度等过程参数对试件冲击吸收功的影响。结果表明:当填充角度为45°时,侧置方向成型试件的抗冲击性能最佳,水平方向次之,竖直方向最差;而在0°填充角度下,水平方向成型试件性能最好;进一步提高挤出温度、床温并降低成型速度,可以显著增强试件的抗冲击性能。研究结果为优化MME成型参数提供了理论依据,拓展了其在承受冲击载荷场景下的应用潜力。

关键词：挤出成型 17-4PH不锈钢夏比摆锤冲击试验抗冲击性能

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装配工艺参数对止口螺栓连接结构力学特性的影响分析

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第9期45卷 1268-1276页

作者：罗忠罗永恒熊鑫吴法勇东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学佛山研究生创新学院广东佛山528312 中国航发沈阳发动机研究所辽宁沈阳110015

以航空发动机转子系统中止口螺栓连接结构为研究对象,基于单螺栓连接结构分析弯曲刚度的非线性特征,利用ANSYS实体单元建模方法分析连接结构的弯曲刚度,重点讨论了有无止口连接、预紧力、螺栓直径、止口过盈量等装配工艺参数对连接结构... 详细信息

以航空发动机转子系统中止口螺栓连接结构为研究对象,基于单螺栓连接结构分析弯曲刚度的非线性特征,利用ANSYS实体单元建模方法分析连接结构的弯曲刚度,重点讨论了有无止口连接、预紧力、螺栓直径、止口过盈量等装配工艺参数对连接结构弯曲刚度的影响规律,并分析了止口连接结构对转子系统固有特性的影响.研究结果表明:止口连接结构的弯曲刚度呈现分段特性;增大预紧力、螺栓直径以及止口过盈量能提高连接结构弯曲刚度;有无止口连接结构的转子系统前三阶固有频率的相对误差小于2%,止口连接结构能够降低转子系统的最大振动幅值.

关键词：止口螺栓连接弯曲刚度接触界面装配工艺参数振动特性

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热环境下纤维增强复合材料圆柱壳非线性振动分析与验证

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航空学报 2022年第9期43卷 693-703页

作者：李晖吕海宇邹泽煜罗忠马辉韩清凯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

对热环境下纤维增强复合材料圆柱壳的非线性振动开展了理论分析与测试验证研究。首先,基于应变能密度函数法和复模量法,结合多项式拟合技术提出了考虑振幅和温度依赖性的该类型复合材料非线性拉伸模量、剪切模量和损耗因子的显式表达式... 详细信息

对热环境下纤维增强复合材料圆柱壳的非线性振动开展了理论分析与测试验证研究。首先,基于应变能密度函数法和复模量法,结合多项式拟合技术提出了考虑振幅和温度依赖性的该类型复合材料非线性拉伸模量、剪切模量和损耗因子的显式表达式。接着,结合Love壳体理论、能量法和von-Kármán非线性应变-位移关系建立了结构的解析模型,并推导了其在均匀热环境中的振动微分方程,实现了非线性共振频率、阻尼比和振动响应的求解。最后,利用自行搭建的热振实验系统对CF120碳纤维/环氧圆柱壳试件开展了测试,验证了提出的模型及其分析结果的正确性。

关键词：非线性振动纤维增强复合材料圆柱壳热环境参数辨识

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考虑装配工艺的螺栓连接转子系统振动特性研究

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机械工程学报 2024年第8期60卷 396-406页

作者：罗忠石宝龙吴法勇李玉奇刘凯宁张小霞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 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015 广西科技大学机械与交通工程学院柳州545006

针对由装配工艺引起的航空发动机螺栓连接转子系统振动问题,基于ANSYS仿真分析了螺栓装配顺序对连接结构时变弯曲刚度的影响,以及螺栓预紧力不平衡产生的转子转轴初始变形。基于有限元法建立螺栓连接转子系统动力学模型,螺栓连接结构由... 详细信息

针对由装配工艺引起的航空发动机螺栓连接转子系统振动问题,基于ANSYS仿真分析了螺栓装配顺序对连接结构时变弯曲刚度的影响,以及螺栓预紧力不平衡产生的转子转轴初始变形。基于有限元法建立螺栓连接转子系统动力学模型,螺栓连接结构由两节点连接单元模拟。采用Newmark-β法求解运动方程,研究装配顺序对转子系统临界转速及其对应振幅的影响,并基于螺栓连接转子试验台开展试验验证了理论分析结果的正确性。研究发现,螺栓在顺序拧紧和交叉拧紧时连接结构弯曲刚度均呈现分段线性特性,而交叉拧紧比顺序拧紧拥有更大且更加对称的的残余预紧力,因此交叉拧紧的转轴初始变形较小,对应连接结构的第一阶段弯曲刚度较大,使得转子系统一阶临界转速高于顺序拧紧;转轴初始变形会影响转子系统时域振幅。螺栓装配工艺的考虑有助于进一步掌握螺栓连接结构对转子系统响应特性的影响。

关键词：螺栓连接转子系统装配顺序预紧力不平衡振动特性

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考虑热误差的电主轴建模与可靠性全局灵敏度分析

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第5期45卷 675-682页

作者：黄贤振于瑞姜智元荣治明东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室辽宁沈阳110819 大连海洋大学应用技术学院辽宁大连116300

以数控机床电主轴为研究对象,旨在分析其轴向热伸长量对电主轴可靠性的影响.采用Svenska Kullager-Fabriken(SKF)摩擦力矩模型对轴承生热量进行分析,设定对流换热系数为边界散热条件,建立了热分析有限元耦合模型,求解电主轴的温度以及... 详细信息

以数控机床电主轴为研究对象,旨在分析其轴向热伸长量对电主轴可靠性的影响.采用Svenska Kullager-Fabriken(SKF)摩擦力矩模型对轴承生热量进行分析,设定对流换热系数为边界散热条件,建立了热分析有限元耦合模型,求解电主轴的温度以及轴向热伸长分布.将有限元模型与实验结果进行对比,验证了建立的有限元模型的准确性.考虑随机因素的影响,建立电主轴热变形可靠性分析模型,并采用Kriging模型进行可靠性求解.对电主轴热误差可靠性全局灵敏度进行分析,结果表明,转速和冷却水流量对可靠度影响较大,轴向力和径向力对可靠度影响较小.

关键词：电主轴热特性有限元分析 Kriging模型可靠性全局灵敏度

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