检索结果-内蒙古大学图书馆

东北大学学报（自然科学版） 2023年第10期44卷 1440-1447页

作者：黄贤振张鹏李红雷吕中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

预紧量对轴承的运行状态和使用寿命有着重要的影响.为了保证主轴轴承的合理装配,需要确定轴承的零游隙位置.首先,采用厚壁圆筒理论计算了轴承游隙的变化量,从而确定轴承的零游隙位置.而后,建立了轴承零游隙的有限元位移模型,提出了一种... 详细信息

预紧量对轴承的运行状态和使用寿命有着重要的影响.为了保证主轴轴承的合理装配,需要确定轴承的零游隙位置.首先,采用厚壁圆筒理论计算了轴承游隙的变化量,从而确定轴承的零游隙位置.而后,建立了轴承零游隙的有限元位移模型,提出了一种更加准确的零游隙位置计算方法.考虑到随机因素的影响,提出了Kriging代理模型的方法,分析了风电主轴轴承零游隙下内外圈位置的概率分布特性.最后,数值算例表明,Kriging模型预测的最大误差在0.1%以内,表明所提出的方法具有较高的精度和适用性.

关键词：风力发电机主轴轴承概率分析有限元模型 Kriging代理模型

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螺栓组连接高精度变形状况研究及可靠性分析

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：郑智群黄贤振王钰平路至远东北大学机械工程与自动化学院东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室

通过螺栓组固紧实验验证了所建立的有限元模型，以有限元方法分析了布置形式、预紧力、拧紧顺序对被连接件中心变形的影响。考虑螺栓组连接参数由于误差所具有的不确定性，利用蒙特卡洛模拟(MCS)方法计算了被连接件变形可靠性。为了提... 详细信息

通过螺栓组固紧实验验证了所建立的有限元模型，以有限元方法分析了布置形式、预紧力、拧紧顺序对被连接件中心变形的影响。考虑螺栓组连接参数由于误差所具有的不确定性，利用蒙特卡洛模拟(MCS)方法计算了被连接件变形可靠性。为了提高计算效率，基于所提出的有限元模型构建了代理模型，给出了变形可靠度计算的具体应用。结果表明：被连接件厚度增大，孔隙间距减小，固紧后其变形越小；固紧顺序影响变形过程；所构建的代理模型具有准确性，当不确定性参数服从正态分布，被连接件变形也近似服从正态分布。

关键词：螺栓连接固紧变形 Kriging代理模型可靠性分析

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贴敷多约束阻尼片Z形管路参数化有限元建模及振动分析

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第9期54卷 3470-3480页

作者：王栋孙伟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

为了提高管路动力学减振设计的效率,以贴敷多个约束阻尼片的Z形管路为对象,研究以阻尼片的几何参数、位置参数及材料参数为设计变量的管路系统参数化有限元建模方法。首先,阐述了管路系统参数化建模理念,将参数化建模过程中涉及的参数... 详细信息

为了提高管路动力学减振设计的效率,以贴敷多个约束阻尼片的Z形管路为对象,研究以阻尼片的几何参数、位置参数及材料参数为设计变量的管路系统参数化有限元建模方法。首先,阐述了管路系统参数化建模理念,将参数化建模过程中涉及的参数分为非受控参数和受控参数;其次,对管体沿轴向切分及沿周向按固定角度划分网格,使约束阻尼片与管体单元节点相对应,并创建用于储存卡箍节点位置信息的参数化循环数组,实现适应参数化的卡箍节点编号更新;再次,进行了实例研究,用所描述的方法实现了对应3种贴敷方案的Z形管路系统参数化有限元建模;最后,对比贴敷约束阻片前后管路的振动参数,评估各方案的减振效果。研究结果表明:贴敷约束阻尼片后的管路系统的第1阶共振响应均出现不同程度降低,约束阻尼片周向贴敷范围对振动响应的影响最大,增加贴敷长度及阻尼片厚度对减振有利。

关键词： Z形管路约束阻尼片参数化建模有限元建模振动分析

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打磨机器人的打磨头螺栓组系统可靠性分析

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东北大学学报（自然科学版） 2023年第12期44卷 1712-1718,1742页

作者：黄贤振张安星孙楷铂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

在使用螺栓组连接的整体结构中,螺栓组的可靠性直接影响整体结构的可靠性.传统的螺栓组可靠性分析方法认为螺栓参数是确定的,而在实际工况中螺栓参数具有一定的随机不确定性,从而产生较大误差.为准确评估螺栓组的可靠性,以某打磨机器人... 详细信息

在使用螺栓组连接的整体结构中,螺栓组的可靠性直接影响整体结构的可靠性.传统的螺栓组可靠性分析方法认为螺栓参数是确定的,而在实际工况中螺栓参数具有一定的随机不确定性,从而产生较大误差.为准确评估螺栓组的可靠性,以某打磨机器人的打磨头螺栓组为例,建立打磨头有限元分析模型并进行静力学分析,通过螺栓连接实验验证螺栓连接有限元模型的准确性;将螺栓组视为系统,考虑螺栓参数随机性的影响,以螺栓最大应力值是否超过屈服极限为判别条件建立极限状态函数,结合Kriging模型拟合方法进行可靠性分析,探究系统可靠度随螺栓预紧力的变化规律.结果表明,螺栓组系统可靠度受到随机因素的影响,由多个螺栓共同决定,并随螺栓预紧力增大而减小.

关键词：机械设计螺栓组连接静力学系统可靠性 Kriging模型

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含压电分流阻尼整体叶盘机电耦合有限元建模与减振性能分析

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第12期54卷 4699-4710页

作者：谌佳孙伟徐昆鹏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

为了抑制整体叶盘的有害振动,提出了一种在叶片上均布压电分流阻尼片的减振方法。首先,在建模过程中,用压电片-叶盘基体复合单元来模拟压电片与基体之间的机电耦合,进一步将连接电阻分流减振效果等效为贴敷具有频率依赖性的黏弹性阻尼... 详细信息

为了抑制整体叶盘的有害振动,提出了一种在叶片上均布压电分流阻尼片的减振方法。首先,在建模过程中,用压电片-叶盘基体复合单元来模拟压电片与基体之间的机电耦合,进一步将连接电阻分流减振效果等效为贴敷具有频率依赖性的黏弹性阻尼引起的效果,并将电阻分流电路以复刚度的形式引入整体叶盘有限元模型,以简化整体叶盘为对象,创建了含压电分流阻尼整体叶盘机电耦合有限元模型;第二,基于创建的动力学模型及搭建的实验系统,分析压电分流阻尼的减振效果;第三,以等间隔分布4个压电分流阻尼片的整体叶盘结构为对象进行实例研究,验证所创建的复合结构动力学模型的合理性;最后,基于创建的模型,重点分析了连接的电阻及压电片贴敷位置对整体叶盘减振效果的影响。研究结果表明:压电分流阻尼对整体叶盘具有一定的减振效果;对于电阻分流电路,存在一个最优电阻可以使减振效果最好,例如对于2阶次激励,在每个压电片连接14 kΩ分流电阻时减振效果较好;压电片贴敷在叶片根部对减振效果最佳,相比开路状态,连通分流电路后振动响应降低了18.3%。

关键词：压电分流电路整体叶盘机电耦合有限元建模减振分析

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贴敷约束阻尼层的螺栓连接板半解析动力学建模及减振分析

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振动与冲击 2024年第5期43卷 315-327,337页

作者：张荣飞孙伟骆海涛张辉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 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110819

在太空环境中太阳翼帆板的振动难以抑制,因此太阳翼帆板的减振研究至关重要。利用双搭接螺栓连接板结构模拟太阳翼帆板的展开状态,研究了通过贴敷约束阻尼层对其进行振动抑制的方法。创建了贴敷“H型”约束阻尼层双搭接螺栓连接板结构... 详细信息

在太空环境中太阳翼帆板的振动难以抑制,因此太阳翼帆板的减振研究至关重要。利用双搭接螺栓连接板结构模拟太阳翼帆板的展开状态,研究了通过贴敷约束阻尼层对其进行振动抑制的方法。创建了贴敷“H型”约束阻尼层双搭接螺栓连接板结构的半解析动力学模型,包含:利用层间剪切变形原理,推导了约束阻尼层结构的应力应变关系,用复模量表征黏弹性层的阻尼特性;考虑螺栓的影响区域,提出用复面弹簧单元和修正质量模拟双搭接螺栓结合部的刚度、阻尼和质量特性;引入正交多项式作为位移容许函数,利用拉格朗日方程和Hamilton原理建立了局部贴敷“H型”约束阻尼层的螺栓连接薄板的动力学方程。进行了实例研究,通过组建的试验系统证明了所创建的复合结构半解析模型在求解固有特性及振动响应参数方面的合理性,同时试验及半解析模型计算结果均证明约束阻尼层对双搭接螺栓连接板具有减振效果。最后,基于所创建的半解析模型分析了贴敷面积及约束阻尼层厚度对双搭接螺栓连接板减振效果的影响。

关键词：约束阻尼层(CLD) 双搭接螺栓连接板半解析动力学建模减振分析

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考虑轴承非线性恢复力的主轴振动可靠性分析

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吉林大学学报(工学版) 2025年第1期55卷 116-124页

作者：黄贤振于瑞刘慧珍唐继武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 大连海洋大学应用技术学院辽宁大连116300

为了研究机床主轴振动对机床在服役期间可靠性的影响,以一种机床主轴为研究对象,将轴承非线性恢复力和转动不平衡力之和作为主轴-轴承系统的外激励,利用集中质量法建立机床主轴-轴承系统的十四自由度动力学模型,采用数值方法求解动力学... 详细信息

为了研究机床主轴振动对机床在服役期间可靠性的影响,以一种机床主轴为研究对象,将轴承非线性恢复力和转动不平衡力之和作为主轴-轴承系统的外激励,利用集中质量法建立机床主轴-轴承系统的十四自由度动力学模型,采用数值方法求解动力学方程。搭建实验台,将实验所测结果与动力学模型结果进行对比来说明系统动力学建模的有效性。然后,在考虑轴承参数随机性的情况下,以主轴轴端最大振动位移为评价指标,建立主轴振动可靠性模型。最后,采用自适应Kriging结合Monte Carlo模拟法(AK-MCS)对机床主轴振动进行可靠性分析。结果表明:本文所建立的动力学模型以及提出的可靠性评估方法具有较高精度。

关键词：机械设计轴端振动位移集中质量法动力学模型自适应Kriging方法可靠性

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变F-RD型点阵结构的参数分析与验证

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第9期45卷 1294-1300,1351页

作者：郝博张鹏朱枳名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 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

针对常规F-RD型点阵结构进行变形设计,提出一种基于隐式表达式的TPMS(three‑period minimal surface)参数设计方法,通过改变输入隐式表达式的变形参数来设计点阵结构;研究了F-RD型点阵结构变形参数和阈值对孔隙率的影响规律,提出了针对... 详细信息

针对常规F-RD型点阵结构进行变形设计,提出一种基于隐式表达式的TPMS(three‑period minimal surface)参数设计方法,通过改变输入隐式表达式的变形参数来设计点阵结构;研究了F-RD型点阵结构变形参数和阈值对孔隙率的影响规律,提出了针对孔隙率分析的单参数和混合参数方法,建立了变形参数和阈值对变F-RD型点阵结构的映射关系,可以生成特定形状和孔隙率的F-RD型点阵结构;通过金属激光烧结成型原理制备AlSi10Mg样件,验证了变形参数和阈值对实际孔隙率的影响关系,为F-RD型点阵结构的工程设计和应用提供参考.

关键词：变F-RD型点阵结构参数分析 TPMS 孔隙率点阵结构设计

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考虑尺寸效应的大型轴承疲劳寿命分析

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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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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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