检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第7期44卷 225-231,274页

作者：俞香熔王友仁王胤博南京航空航天大学自动化学院南京211106 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

针对环境噪声下齿轮箱齿面磨损早期微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于优化型辛几何模态分解-Hilbert包络对数分析的齿轮磨损故障诊断方法。新方法中引入Cao算法和功率谱密度,提出最近邻波动偏差实现嵌入维数的自适应确定,利用... 详细信息

针对环境噪声下齿轮箱齿面磨损早期微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于优化型辛几何模态分解-Hilbert包络对数分析的齿轮磨损故障诊断方法。新方法中引入Cao算法和功率谱密度,提出最近邻波动偏差实现嵌入维数的自适应确定,利用奇异值分解进行降噪,采用Pearson-功率谱熵差和闵氏距离作为重构准则以获取特征模态分量,通过Hilbert包络对数分析法突出故障频率成分,并进行故障诊断。该新方法克服了辛几何模态分解嵌入维数依赖经验公式、重构准则单一和噪声鲁棒性欠佳的缺陷。仿真与试验结果分析表明,与辛几何模态分解(symplectic geometric mode decomposition,SGMD)、迭代SGMD、变分模态分解和经验模态分解相比,该新方法能够有效提取早期齿面磨损故障特征信息,表现出更好的鲁棒性。

关键词：早期故障诊断振动信号特征信息提取优化型辛几何模态分解(OSGMD) 齿轮磨损 Hilbert包络对数分析法辛几何模态分解(SGMD)

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超大尺度柔性航天器动力学建模与高精度形-姿协同控制研究进展

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第2期55卷 2-18页

作者：刘付成朱东方李爽李鸿光郭延宁齐乃明王北超冯昆鹏孙俊上海航天技术研究院上海201109 上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109 南京航空航天大学航天学院南京211106 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200241 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 南京航空航天大学自动化学院南京211106

超大尺度柔性航天器是天基遥感和空间资源开发等重大任务的核心,带有连接铰链的超大尺度柔性结构引发动力学建模与控制难题,直接影响了柔性结构形态和航天器姿态控制精度,关系到高时空分辨率观测等任务的成败.因此,本文基于超大尺度柔... 详细信息

超大尺度柔性航天器是天基遥感和空间资源开发等重大任务的核心,带有连接铰链的超大尺度柔性结构引发动力学建模与控制难题,直接影响了柔性结构形态和航天器姿态控制精度,关系到高时空分辨率观测等任务的成败.因此,本文基于超大尺度柔性航天器动力学与控制的内在逻辑和关键科学问题,综述并分析了现阶段复杂热荷载作用下的铰链摩擦特性与低维刚-柔-热耦合非线性动力学建模方法研究进展;非线性温变与黏滞-滑移摩擦力作用下的大型航天器刚-柔耦合机理研究进展;传感数据重构、传感器布局优化和海量数据高效并行计算方法以及高稳健高动态分布式传感信息的串扰补偿机制研究进展;超大尺度柔性航天器多约束形-姿协同调控机制与高精度控制方法研究进展;轻量化高动态分布式应变与温度一体化测量系统研究进展,并总结了上述研究领域的发展现状和亟需解决的难题.最后,对超大尺度柔性航天器动力学与控制领域未来亟待突破的共性理论与方法进行了展望.

关键词：超大尺度柔性航天器形-姿协同控制黏滞-滑移摩擦刚-柔耦合机理信号串扰补偿

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基于粒子滤波算法的疲劳裂纹扩展预测方法

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航空学报 2013年第12期34卷 2740-2747页

作者：袁慎芳张华邱雷杨伟博南京航空航天大学机械强度与振动国家重点实验室江苏南京210016

针对飞机故障预测和健康管理系统中提出的损伤扩展预测与结构剩余寿命管理的要求,提出了一种粒子滤波与结构健康监测方法相结合的结构疲劳裂纹扩展预测方法。首先采用ABAQUS_Python二次开发软件,实现了对裂尖奇异单元网格的自动划分,进... 详细信息

针对飞机故障预测和健康管理系统中提出的损伤扩展预测与结构剩余寿命管理的要求,提出了一种粒子滤波与结构健康监测方法相结合的结构疲劳裂纹扩展预测方法。首先采用ABAQUS_Python二次开发软件,实现了对裂尖奇异单元网格的自动划分,进而得出不同裂纹长度、角度下裂纹尖端处的应力强度因子幅,提出采用二参数的Paris规则建立粒子滤波的状态方程,即损伤及寿命的扩展演化模型;采用基于压电元件和主动Lamb波的结构健康监测方法,实时观测更新裂纹信息并同粒子滤波算法相结合,建立了粒子滤波的观测方程。疲劳载荷作用下的裂纹扩展实验结果表明,20 000次循环载荷后预测裂纹扩展长度误差在2%以内。本文方法可以有效预测结构裂纹的扩展,消除Paris规则预测裂纹扩展的误差累积及工程应用中多种不确定性的影响。

关键词：疲劳裂纹扩展粒子滤波算法结构健康监测故障预测与健康管理有限元分析

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某型飞机主起落架结构件气动噪声特性研究

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振动与冲击 2013年第1期32卷 134-139,163页

作者：龙双丽聂宏薛彩军许鑫南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室南京210016

对某型飞机主起落架结构件的气动噪声特性进行了声学风洞试验和数值仿真分析。在声学风洞中,借助麦克风测量获得不同来流速度下噪声频谱特性。采用分离涡方法仿真模拟起落架周围非定常湍流流场,通过涡声理论计算声源的强度和位置,利用F... 详细信息

对某型飞机主起落架结构件的气动噪声特性进行了声学风洞试验和数值仿真分析。在声学风洞中,借助麦克风测量获得不同来流速度下噪声频谱特性。采用分离涡方法仿真模拟起落架周围非定常湍流流场,通过涡声理论计算声源的强度和位置,利用FW-H方程积分外推法求解声场,分析噪声的频谱特性、远场指向特性及其产生的机制。结果表明:起落架结构件噪声频谱特性仿真结果与试验结果在低频和中频段吻合较好;起落架结构件噪声呈现宽频噪声的特性;频谱曲线以及频谱中优势频率均随着来流速度的增加而增大;仿真曲线中的能量峰值分别对应于缓冲器与支柱、缓冲器与摇臂的干扰噪声;形成此噪声源的压力脉动位于缓冲器下部表面区域;缓冲器和摇臂是总噪声的主要贡献源,支柱对总噪声的贡献量最小;噪声辐射呈现非对称的指向特性。

关键词：起落架气动噪声声学测量噪声预测声类比

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摇臂式起落架结构件气动噪声试验研究

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实验流体力学 2012年第6期26卷 24-29页

作者：龙双丽聂宏许远许鑫南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室南京210016

在航空声学风洞中进行了摇臂式起落架结构件的气动噪声试验,获取起落架结构件气动噪声的频谱特性曲线,研究了起落架的噪声产生机制和噪声源特性。通过对起落架局部构型的调整,探索降低起落架噪声的方法。结果表明:摇臂式起落架部件辐射... 详细信息

在航空声学风洞中进行了摇臂式起落架结构件的气动噪声试验,获取起落架结构件气动噪声的频谱特性曲线,研究了起落架的噪声产生机制和噪声源特性。通过对起落架局部构型的调整,探索降低起落架噪声的方法。结果表明:摇臂式起落架部件辐射的噪声随着来流速度的增加而增大;噪声频谱呈现宽频的特性,频谱中具有明显的优势频率;噪声源具有偶极子声源性质,且具有一定的指向性;噪声频谱中所包含的某种纯音成分为起落架上某些孔洞所致的自激振荡噪声;封堵起落架上的这些孔洞或者减小起落架的长度能降低噪声声压级。

关键词：声学测量声学风洞起落架气动噪声降噪

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光纤SPR湿敏传感器及其共振光谱特性研究

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光谱学与光谱分析 2012年第2期32卷 402-406页

作者：张少华曾捷孙晓明穆昊梁大开南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室江苏南京210016

提出并研制了基于光纤SPR传感探针的新型湿敏传感器。首先研究了光纤SPR传感探针对环境湿度变化的敏感特性,在此基础上提出在光纤SPR传感探针表面增覆不同厚度且具有水分子吸附功能的PVA薄膜来实现环境相对湿度的监测。研究结果表明,增... 详细信息

提出并研制了基于光纤SPR传感探针的新型湿敏传感器。首先研究了光纤SPR传感探针对环境湿度变化的敏感特性,在此基础上提出在光纤SPR传感探针表面增覆不同厚度且具有水分子吸附功能的PVA薄膜来实现环境相对湿度的监测。研究结果表明,增覆双层PVA薄膜的光纤SPR传感探针在高湿区具有较好监测效果,其共振强度对应的相对湿度测量灵敏度达到1.59%/%RH,较光纤SPR探针呈现显著提高。而增覆单层PVA薄膜的光纤SPR传感探针在高湿区共振波长对应的相对湿度监测灵敏度达到2.411nm/%RH。此外所提出的新型光纤SPR湿敏探针在PVA薄膜失效后经过特殊工艺处理仍可重复镀膜使用。

关键词：光纤传感器表面等离子体共振(SPR) 湿敏特性 PVA薄膜

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基于分级思想的高温环境结构动力学模型修正

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振动与冲击 2012年第19期31卷 145-150页

作者：何成何欢陈国平南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

研究基于全局近似函数的高温环境结构动力学模型的修正问题。首先,对影响高温环境下的结构动力学模型的动特性因素进行分析,确定了在高温环境下结构表面温度分布和结构动响应之间近似满足独立关系,并在此基础上提出了一种分级修正思想,... 详细信息

研究基于全局近似函数的高温环境结构动力学模型的修正问题。首先,对影响高温环境下的结构动力学模型的动特性因素进行分析,确定了在高温环境下结构表面温度分布和结构动响应之间近似满足独立关系,并在此基础上提出了一种分级修正思想,给出了分级修正基本流程。然后,以热参数为修正参数,构造了温度分布残差关于修正参数的全局近似函数,将模型修正问题转化为优化问题,对结构温度分布进行第一级模型修正。随后,在温度分布修正结果的基础上,考虑结构间隙对边界条件的影响,以边界接触刚度为修正参数,以高温环境下的结构固有频率为修正目标,对结构动力学模型进行第二级修正。最后,以高温环境下的机翼模型为研究对象,通过算例分析验证了本文提出的分级修正方法的有效性。

关键词：高温模型修正全局近似函数动力学

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基于压电作动器的直线电机及其高效驱动

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光学精密工程 2011年第10期19卷 2464-2471页

作者：潘松黄卫清王寅赵淳生南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室江苏南京210016

由于传统的压电作动器驱动易造成严重发热、波形欠佳以及处理速度要求较高等问题,本文提出了一种新型的基于压电作动器的非共振型直线电机及其驱动方式。为满足作动器大容性负载特性及其驱动器对高频率的需求,通过电路匹配分析,提出了... 详细信息

由于传统的压电作动器驱动易造成严重发热、波形欠佳以及处理速度要求较高等问题,本文提出了一种新型的基于压电作动器的非共振型直线电机及其驱动方式。为满足作动器大容性负载特性及其驱动器对高频率的需求,通过电路匹配分析,提出了直流升压变换器和谐振变换的驱动方案,设计了偏压电路使输出驱动波形满足作动器驱动电压的要求。采用傅里叶变换对设计的电路波形及电路功率进行了分析与计算,结果显示采用新驱动方式电路消耗的功率仅是线性驱动方式的61.7%。将设计的新驱动电路用于双作动器驱动的新型非共振型直线电机驱动实验表明,电机运转平稳,电路功耗小,实现了变频和变压驱动。

关键词：压电作动器电机谐振电路偏置电压

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间隙非线性气动弹性系统的辨识

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航空学报 2012年第11期33卷 2002-2009页

作者：李治涛韩景龙南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室江苏南京210016

间隙非线性气动弹性系统有非常丰富的动力学特征。由于工程实际中间隙不易准确测量甚至无法测量,通常需要通过辨识来建立其数学模型,其中间隙开关点位置是辨识问题中的难点。本文利用间隙开关点将间隙非线性系统区分为3个线性子系统,用H... 详细信息

间隙非线性气动弹性系统有非常丰富的动力学特征。由于工程实际中间隙不易准确测量甚至无法测量,通常需要通过辨识来建立其数学模型,其中间隙开关点位置是辨识问题中的难点。本文利用间隙开关点将间隙非线性系统区分为3个线性子系统,用Hammerstein模型表示其非线性部分,构造了开关点的迭代序列;并采用非迭代和迭代相结合的方法进行求解,从而成功获得包含间隙开关点在内的该系统所有模型参数;以间隙非线性的二元翼段为例,验证了该辨识方法的有效性。

关键词：气动弹性间隙非线性系统辨识 Hammerstein模型开关点

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直线超声电机驱动的并联微操作手的结构设计

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机器人 2015年第5期37卷 573-580页

作者：王赟姚志远耿冉冉南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室江苏南京210016

提出一种基于直线超声电机驱动的两指微操作手,它具有纳米级的定位精度,其操作空间在毫米级的范围,提高了微操作手的实用性.该操作手采用并联机构,以直线超声电机作为滑动副驱动微操作手,以柔性铰链作为转动副.利用机构学分析了微操作... 详细信息

提出一种基于直线超声电机驱动的两指微操作手,它具有纳米级的定位精度,其操作空间在毫米级的范围,提高了微操作手的实用性.该操作手采用并联机构,以直线超声电机作为滑动副驱动微操作手,以柔性铰链作为转动副.利用机构学分析了微操作手的运行机理.利用ADAMS软件建立了微操作手的运动学模型,分析了微操作手的输出特性,包括探针在时域的位置、速度和加速特性,以及操作空间.直线超声电机的使用简化了微操作手的结构,增加了操作空间.柔性铰链作为转动副能够保证纳米级的定位精度.微操作手原型机的初步试验表明,它能够用于微小颗粒的实时抓取,其探针的位移分辨率达到100 nm,工作位移达到2 mm.

关键词：微操作手直线超声电机大行程并联机构

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