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振动工程学报 2023年第1期36卷 116-127页

作者：王鹏飞徐宏阳马辉杨阳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 中国北方车辆研究所北京100072

针对某履带车辆汇流行星排传动系统支撑轴承存在的安装不对中问题,建立了含轴承倾斜不对中的行星轮系⁃转子系统动力学方程。理论推导了可考虑球轴承分别处于内/外圈倾斜不对中故障条件下的轴承力模型。将该模型与行星轮系集中质量模型... 详细信息

针对某履带车辆汇流行星排传动系统支撑轴承存在的安装不对中问题,建立了含轴承倾斜不对中的行星轮系⁃转子系统动力学方程。理论推导了可考虑球轴承分别处于内/外圈倾斜不对中故障条件下的轴承力模型。将该模型与行星轮系集中质量模型以及转子有限元模型耦合,得到了行星排传动系统动力学模型。分析了轴承不对中对系统动态特性的影响,并讨论了滚道曲率半径和轴承间隙等参数对系统动力学特性的演变规律。结果表明,倾斜不对中使轴承接触力急剧增大;接触角、接触刚度、轴承间隙产生周期性波动;变柔度振动频率幅值增大,系统振幅降低。提高滚道曲率半径和轴承初始间隙会增大变柔度振动。但适当选择较大的轴承间隙,可抵消轴承安装不对中造成的不利影响。

关键词：转子动力学行星轮系⁃转子系统轴承不对中滚动轴承动力学特性

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含不对中与滚珠分布误差的球轴承刚度波动特性

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东北大学学报（自然科学版） 2023年第3期44卷 382-391页

作者：徐宏阳杨阳王鹏飞马辉东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 中国北方车辆研究所北京100072 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

轴承不对中可能导致保持架断裂和滚珠分布误差.为了分析不对中及滚珠分布误差对轴承刚度波动的影响,考虑外载荷及内、外圈不对中耦合情况,提出了一种含滚珠分布误差的深沟球轴承拟静力学模型.基于所提模型,进一步分析了外载荷及内、外... 详细信息

轴承不对中可能导致保持架断裂和滚珠分布误差.为了分析不对中及滚珠分布误差对轴承刚度波动的影响,考虑外载荷及内、外圈不对中耦合情况,提出了一种含滚珠分布误差的深沟球轴承拟静力学模型.基于所提模型,进一步分析了外载荷及内、外圈不对中状态下,滚珠分布误差对深沟球轴承径向、轴向及倾覆刚度波动特性的影响.结果表明:外载荷及外圈不对中情况下,轴承刚度以滚珠通过外圈周期,即变柔度(VC,variable compliance)振动为周期进行波动.此时,滚珠分布误差的存在,会使轴承刚度以保持架转动周期进行规律性大幅波动.随主轴旋转的内圈不对中会使轴承刚度以一半的内圈转动周期进行波动,且滚珠分布误差会使刚度波动幅值增加.

关键词：不对中滚珠分布误差球轴承刚度拟静力学模型

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基于双向流固耦合的锥阀阀芯位移可靠性分析

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东北大学学报（自然科学版） 2023年第5期44卷 667-673页

作者：黄贤振栾晓刚朱丽莎刘慧珍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 肇庆学院机械与汽车工程学院广东肇庆526061

传统的阀芯位移稳定性是在系统参数确定的前提下进行的,然而,在实际生产的使用过程中,各种系统参数具有不确定性.针对此问题,建立了一个锥阀工作动态过程的有限元分析模型,采用双向流固耦合和重叠网格方法分析求解压力入口下锥阀的动态... 详细信息

传统的阀芯位移稳定性是在系统参数确定的前提下进行的,然而,在实际生产的使用过程中,各种系统参数具有不确定性.针对此问题,建立了一个锥阀工作动态过程的有限元分析模型,采用双向流固耦合和重叠网格方法分析求解压力入口下锥阀的动态响应过程.考虑参数随机性的影响,以阀芯稳定后位移是否超过许用位移量为衡量标准建立阀芯位移波动的极限状态方程,通过Monte-Carlo仿真和Kriging方法,对阀芯稳定后位移的波动情况进行了可靠性分析.研究发现,阀芯稳定位移波动范围小于理论值的19%,阀芯稳定位移的可靠度随着入口压力的增大而降低.

关键词：可靠性锥阀流固耦合 Monte-Carlo仿真 Kriging方法

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叶栅式反推力装置动力学特性分析及试验研究

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航空动力学报 2024年

作者：王晓宇赵敬超孟超周生浩罗忠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中国航发沈阳发动机研究所

基于反推装置工作原理，提取单链路运动机构，保留关键运动副接触状态及关键部件尺寸，设计研制反推装置模拟试验台，通过开展不同载荷工况下原理级试验项目，得到机构阻滞力及导轨刚度变化规律，同时建立含间隙碰撞的刚柔耦合反推装置... 详细信息

基于反推装置工作原理，提取单链路运动机构，保留关键运动副接触状态及关键部件尺寸，设计研制反推装置模拟试验台，通过开展不同载荷工况下原理级试验项目，得到机构阻滞力及导轨刚度变化规律，同时建立含间隙碰撞的刚柔耦合反推装置非线性动力学仿真模型，完成试验仿真对比验证。结果表明：纵向加载相比于横向加载工况下，机构最大阻滞力同比增大19%，当横向载荷低于150N时，阻滞力峰值近似线性增加，增长率约为22%；机构导轨在纵向加载下整体变形比较稳定，横向载荷影响下变化更加敏感，但随着载荷的增大，导轨的振动现象受到抑制；试验数据与仿真结果基本一致，验证了试验的合理性和模型的正确性。

关键词：叶栅式反推试验设计阻滞力刚度变形理论验证

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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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机床回转工作台变形全局可靠性灵敏度分析

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：黄贤振马明斐李超王旭荣治明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大连海洋大学应用技术学院

针对机床加工过程中，回转工作台会因承受较大载荷而产生变形，进而影响加工精度和一致性的问题，本文提出一种考虑随机因素影响的回转工作台变形行为的可靠性分析模型，将回转工作台视为系统，以回转工作台最大变形是否超过允许值为判... 详细信息

针对机床加工过程中，回转工作台会因承受较大载荷而产生变形，进而影响加工精度和一致性的问题，本文提出一种考虑随机因素影响的回转工作台变形行为的可靠性分析模型，将回转工作台视为系统，以回转工作台最大变形是否超过允许值为判别条件进行可靠性分析，探究了在不同载荷作用下，整个系统的全局可靠性变化规律，随后计算了各参数对系统失效现象的全局灵敏度。研究结果表明：工作台板，回转座，滑座的材料参数对回转工作台系统可靠性影响较大，其中弹性模量的灵敏度指标大于密度，泊松比最小。

关键词：机械设计机床回转工作台静力学可靠性灵敏度

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航空发动机关重件疲劳试验技术研究综述

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航空动力学报 2024年

作者：陈鉴朋朱文慧谢里阳赵丙峰杨小玉许星元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中国国际工程咨询有限公司国防业务部

综述了航空发动机关重件疲劳试验技术和疲劳试验新技术的研究现状。首先，综述了航空发动机关重件疲劳试验技术的研究进展，分别对叶片、轮盘和轴的疲劳试验技术应用情况进行了阐述；其次，归纳总结了可用于航机关重件疲劳试验的新技术... 详细信息

综述了航空发动机关重件疲劳试验技术和疲劳试验新技术的研究现状。首先，综述了航空发动机关重件疲劳试验技术的研究进展，分别对叶片、轮盘和轴的疲劳试验技术应用情况进行了阐述；其次，归纳总结了可用于航机关重件疲劳试验的新技术的发展现状，包括非接触式状态测试技术、数字孪生技术和小样本试验数据统计分析技术；最后，对目前航机关重件疲劳试验技术研究现状进行总结，从高精度高效率的疲劳损伤测试技术、数据驱动的部件级原位试验技术、数字孪生赋能的虚拟疲劳试验技术、智能稳健的小样本试验数据统计分析技术方面，对未来航空发动机关重件疲劳试验技术的发展方向做出展望。

关键词：航空发动机关重件疲劳试验疲劳寿命试验技术

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充液管路振动特性半解析建模及卡箍布局优化

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第11期53卷 4262-4270页

作者：张宇孙伟刘旭东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

航空发动机管路系统中大部分管路处于充液状态且包含多个卡箍支撑,合理地设计卡箍布局可使管路系统的固有频率有效避开外界的激振频率,实现减振目的。以多卡箍支撑充液管路为对象,提出管路的振动特性半解析模型及卡箍布局优化的方法。... 详细信息

航空发动机管路系统中大部分管路处于充液状态且包含多个卡箍支撑,合理地设计卡箍布局可使管路系统的固有频率有效避开外界的激振频率,实现减振目的。以多卡箍支撑充液管路为对象,提出管路的振动特性半解析模型及卡箍布局优化的方法。含多卡箍支撑的充液管路属于超静定结构,将该管路系统分为空管、卡箍、管内流体3部分,对每一部分单独进行能量分析,然后进行组集。为了研究充液状态以及流速等参数对卡箍布局优化结果的影响,在没有引入外界激励频率的前提下,以1阶固有频率最大为优化目标,建立较为通用的卡箍布局优化模型,采用粒子群优化算法对该优化模型进行求解。最后进行实例研究,与文献中有限元法进行对比,证明所研发的半解析模型的合理性,并在此基础上进行卡箍布局优化,分析液体质量、流速、管型等参数对卡箍布局优化结果的影响。研究结果表明,若仅以1阶固有频率最大为优化目标,则液体质量、流速、管型等参数均可忽略,仅以指定管径的空管为对象执行优化就可获得所需的卡箍布局优化结果。

关键词：多卡箍支承充液管路振动特性半解析建模卡箍布局优化

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支承动刚度对转子系统临界转速的影响及试验验证

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机械工程学报 2023年第21期59卷 245-255页

作者：罗忠刘凯宁刘家希李雷姜广义无东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学佛山研究生院佛山528312 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

支承动刚度对转子系统的临界转速等固有特性影响很大,但其影响规律及程度研究尚不深入,研究动刚度对临界转速的影响规律,提出用动刚度影响判断指数表征动刚度影响程度。首先,建立了考虑支承动刚度的转子系统动力学模型。然后,分析了支... 详细信息

支承动刚度对转子系统的临界转速等固有特性影响很大,但其影响规律及程度研究尚不深入,研究动刚度对临界转速的影响规律,提出用动刚度影响判断指数表征动刚度影响程度。首先,建立了考虑支承动刚度的转子系统动力学模型。然后,分析了支承动刚度对临界转速的影响及其不同参数对应的影响规律。结果表明,支承动刚度可导致临界转速降低并出现新的共振峰,且动刚度对临界转速的影响程度与初始支承刚度呈正相关,与转轴长度、转盘质量呈负相关。最后,提出了动刚度影响判断指数可用于动刚度影响程度定量表征,通过数值算例与试验研究对所提动刚度影响判断指数进行验证,数值与试验研究均验证了动刚度影响判断指数的有效性。

关键词：转子系统支承动刚度临界转速判断指数影响规律

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转向节疲劳寿命评价及其局部裂纹尺寸的概率分布

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东北大学学报（自然科学版） 2022年第6期43卷 864-871页

作者：周逸夫李鹤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

转向节的作用是传递和承受汽车的前部载荷,支承和驱动前轮绕主销转动,使汽车转向.针对仍处于开发阶段的某麦弗逊式转向节的疲劳失效问题,提出了一种对其台架试验结果进行评估的方法,根据转向节在系统中的实际连接情况分多工况进行了疲... 详细信息

转向节的作用是传递和承受汽车的前部载荷,支承和驱动前轮绕主销转动,使汽车转向.针对仍处于开发阶段的某麦弗逊式转向节的疲劳失效问题,提出了一种对其台架试验结果进行评估的方法,根据转向节在系统中的实际连接情况分多工况进行了疲劳台架试验,利用Weibull分布理论结合N_(50%),N_(90%)标准对转向节的失效循环次数分布进行了评价,同时推导了一种局部疲劳裂纹尺寸的概率分布预测模型,并利用实测试验数据验证了所推导预测模型的适用性.

关键词：转向节前悬系统疲劳试验 Weibull分布裂纹尺寸分布

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