检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第1期44卷 305-314页

作者：徐驰陈应航王超刘宁宁董晓日郭辉刘春景蚌埠学院机械与车辆工程学院安徽蚌埠233030 安徽省增材制造工程研究中心安徽蚌埠233030 上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

将多通道结构逐层叠加构成一种声学超材料,采用理论分析、数值模拟和试验验证的方法研究了其消声特性和机理。为拓宽消声频带,运用遗传算法给出了腔体长度最佳组合方案并讨论了优化逻辑。结果表明,该结构可视为连接有多个旁支Helmholtz... 详细信息

将多通道结构逐层叠加构成一种声学超材料,采用理论分析、数值模拟和试验验证的方法研究了其消声特性和机理。为拓宽消声频带,运用遗传算法给出了腔体长度最佳组合方案并讨论了优化逻辑。结果表明,该结构可视为连接有多个旁支Helmholtz共鸣器的声波导管,其传递损失曲线上具有多个连续共振峰可实现宽频消声;适当调整腔体长宽、增加结构厚度、构建非均匀阵列可提高结构宽频消声性能;面向不同尺寸结构优化时,遗传算法始终通过尽可能多地创设具备更强消声能力的单体Helmholtz共鸣器,以获得最大消声带宽;试验结果验证了结构宽频消声有效性。该结果可为局促空间下管道消声提供借鉴。

关键词：声学超材料消声折叠通道结构 Helmholtz共鸣器遗传算法

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增材制造TPMS多孔结构的压缩与吸声性能

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塑料工业 2025年第1期53卷 90-95,118页

作者：范恒亮李大胜王超杨丽赵静张建翔蚌埠学院机械与车辆工程学院安徽省增材制造工程研究中心安徽蚌埠233030

基于三周期极小曲面(TPMS)设计了孔隙率为50%、55%和60%的均质和梯度Gyroid(G)型、I-Graph-Wrapped Package(IWP)型TPMS多孔结构,并采用熔融沉积成型(FDM)技术制备试样。通过Micro-CT扫描、压缩试验和声阻抗管测试,研究了多孔结构的孔... 详细信息

基于三周期极小曲面(TPMS)设计了孔隙率为50%、55%和60%的均质和梯度Gyroid(G)型、I-Graph-Wrapped Package(IWP)型TPMS多孔结构,并采用熔融沉积成型(FDM)技术制备试样。通过Micro-CT扫描、压缩试验和声阻抗管测试,研究了多孔结构的孔隙特征、压缩和吸声性能。结果表明,熔融沉积技术成型的试样具有良好的连通性,内部局部的缺陷导致孔隙率存在较小偏差;当孔隙率从50%增加到60%,均质多孔结构的弹性模量和屈服强度会逐渐降低;在平均孔隙率均为55%的情况下,G-50-60结构的屈服强度和弹性模量要大于IWP-50-60结构的,而单元尺寸梯度较孔隙率梯度多孔结构具有较好的压缩性能和吸声特性。在揭示多孔结构压缩性能的基础上研究其吸声性能,扩展了TPMS轻质结构的多功能性。

关键词：三周期极小曲面力学性能隔声性能熔融沉积成型

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外部振动激励下高速列车轴箱轴承保持架稳定性研究

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振动与冲击 2025年第9期44卷 16-24+36页

作者：涂文兵高宏黄怡斌葛可可娄元阔徐勇赣东学院机械与电子工程学院华东交通大学机电与车辆工程学院江西江铃底盘股份有限公司

当高速列车处于强烈的振动环境中，外部振动激励会改变轴箱轴承内部动态激励，进而对轴承保持架(以下简称保持架)的运动稳定性产生重要影响。以轴箱轴承为研究对象，考虑了保持架与引导套圈和滚动体的动态接触关系，润滑油的流体动压作... 详细信息

当高速列车处于强烈的振动环境中，外部振动激励会改变轴箱轴承内部动态激励，进而对轴承保持架(以下简称保持架)的运动稳定性产生重要影响。以轴箱轴承为研究对象，考虑了保持架与引导套圈和滚动体的动态接触关系，润滑油的流体动压作用，建立了保持架3自由度的轴箱轴承动力学模型，研究了外部振动激励的方向和参数对保持架稳定性的影响规律。结果表明：外部振动激励主要影响保持架与引导套圈的相互作用，进而对保持架的运动稳定性产生影响；相较于纵向振动，横向振动对保持架的运动稳定性影响更显著，且随着外部振动激励参数的改变，保持架质心轨迹的波动范围发生显著变化；当不同方向的外部振动激励参数接近时，保持架质心轨迹的波动范围会出现局部最小值。该结果可为轴箱轴承保持架的设计和失效机理提供理论依据。

关键词：轴箱轴承动力学外部振动激励保持架稳定性

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高速列车偏心车轮踏面的高阶多边形磨耗机理研究

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表面技术 2025年第1期54卷 132-139页

作者：康熙宫巍容刘锐涵赵洋陈翔陈光雄崔晓璐禄盛重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 西南交通大学机械工程学院成都610031 重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

目的研究高铁车轮几何偏心与车轮踏面高阶多边形磨耗之间的关系。方法在匀速运行期间对高速列车轴箱体的三向振动加速度进行测试,并分析功率谱密度;建立轮对-钢轨系统有限元模型,采用瞬时动态法计算车轮不同几何偏心工况下轮轨力的波动... 详细信息

目的研究高铁车轮几何偏心与车轮踏面高阶多边形磨耗之间的关系。方法在匀速运行期间对高速列车轴箱体的三向振动加速度进行测试,并分析功率谱密度;建立轮对-钢轨系统有限元模型,采用瞬时动态法计算车轮不同几何偏心工况下轮轨力的波动情况;采用复特征值法分析轮轨在饱和纵向蠕滑力激励下系统的稳定性,预测引起车轮高阶多边形磨耗的轮轨不稳定振动,并研究对列车运行速度和运营环境的影响。结果高速列车以237 km/h的速度运行且轮轨摩擦因数为0.23时,0.7 mm及以上的车轮几何偏心量会导致轮轨最大纵向蠕滑力达到饱和状态,引起614 Hz的轮轨系统不稳定振动,造成车轮24~25阶多边形磨耗的形成。当车速从200 km/h分别增至300、400 km/h时,引起纵向蠕滑力饱和的车轮几何偏心临界值从0.8 mm分别减至约0.67、0.56 mm。当轮轨间摩擦因数为0.21及以上时,饱和纵向蠕滑力激励的轮轨系统614 Hz不稳定振动的等效阻尼比随着轮轨摩擦因数的增大而减小。在摩擦因数0.21~0.27范围内,该振动的发生趋势线性增强。当摩擦因数降至0.21以下时,该振动趋于稳定。结论在列车高速运行时,超过一定临界值的车轮几何偏心可引起轮轨纵向蠕滑力周期性饱和,激发轮轨系统不稳定振动,从而引起踏面高阶多边形磨耗。车速的提高会导致车轮几何偏心临界值的降低,轮轨摩擦因数增大会造成不稳定振动的发生趋势线性增强,进而引发更为严重的车轮高阶多边形磨耗。

关键词：车轮高阶多边形磨耗有限元仿真摩擦自激振动高速列车偏心车轮轮轨饱和蠕滑力

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扣件弹条结构和安装参数对地铁短波波磨的影响

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表面技术 2025年第5期54卷 143-153页

作者：王文静吴波文潘家保崔晓璐闫伟王力红王雪飘张翔安徽工程大学机械与汽车工程学院安徽芜湖241000 重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 芜湖中铁科吉富轨道有限公司安徽芜湖241131

目的研究科隆蛋扣件弹条结构和参数对地铁小半径曲线钢轨波磨的影响规律。方法首先构建轮轨系统三维有限元模型,科隆蛋扣件刚度通过均匀分布在轨底的弹簧和阻尼单元模拟,同时在弹条趾端与钢轨接触点处施加弹簧单元,模拟扣件系统中弹条... 详细信息

目的研究科隆蛋扣件弹条结构和参数对地铁小半径曲线钢轨波磨的影响规律。方法首先构建轮轨系统三维有限元模型,科隆蛋扣件刚度通过均匀分布在轨底的弹簧和阻尼单元模拟,同时在弹条趾端与钢轨接触点处施加弹簧单元,模拟扣件系统中弹条弯曲变形产生的扣压作用。基于复特征值分析法,探究在饱和蠕滑力激励下轮轨系统的稳定性,然后对比分析考虑弹条和不考虑弹条对轮轨系统不稳定振动的影响。最后探讨弹条扣压刚度、弹条预紧力和弹条扣压点间距对钢轨波磨的影响。结果考虑弹条和不考虑弹条的轮轨系统,在饱和蠕滑力的激励下分别发生了512Hz和488Hz左右的自激振动,出现波长38、39.4mm的短波长波磨。在1.5~17.5 kN/mm范围内,随着弹条刚度的提高,主导的不稳定振动的等效阻尼比先减小后增大,当弹条刚度增至15 kN/mm以上时,等效阻尼比大于-0.001。在弹条刚度低于12.5 kN/mm时,主导的不稳定振动频率约为512Hz。在刚度高于12.5kN/mm时,主导的不稳定振动频率为313Hz。弹条预紧力和弹条扣压点间距的变化并未导致系统等效阻尼比发生显著变化。结论不考虑弹条时预测波磨波长略大于考虑弹条时的波长,且不考虑弹条的影响时可能会高估波磨发生概率和发展速度;弹条刚度对地铁小半径曲线段频发的短波长波磨的影响显著,将弹条刚度增至15kN/mm及以上时,可以抑制钢轨波磨的产生;弹条预紧力和弹条扣压点间距对钢轨波磨的影响较小。

关键词：轮轨系统扣件系统钢轨波磨扣件弹条不稳定振动

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半转翼飞行器升力机理研究

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机械工程与自动化 2025年第1期54卷 10-12页

作者：王翔民钱爱文许发王卓霖蚌埠学院机械与车辆工程学院安徽蚌埠233030

为解决现有扑翼飞行器非定常运动难以理论化、尺寸无法大型化等问题,基于半转机构设计半转翼飞行器;半转翼飞行器试验模型采用连续转动的半转叶片来模拟昆虫翅膀的上下摆动,通过研究半转叶片的连续转动机理,得到升力的理论计算方法,为... 详细信息

为解决现有扑翼飞行器非定常运动难以理论化、尺寸无法大型化等问题,基于半转机构设计半转翼飞行器;半转翼飞行器试验模型采用连续转动的半转叶片来模拟昆虫翅膀的上下摆动,通过研究半转叶片的连续转动机理,得到升力的理论计算方法,为后续半转翼飞行器升力测试装置的设计以及试验模型的升力测试奠定了基础。

关键词：半转翼飞行器性能参数升力

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柔性支撑下的静轴肩搅拌摩擦头结构优化

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机械设计与研究 2025年第02期 69-74+80页

作者：金涛涛齐传月崔秀慧杨昕宇苗沛北京建筑大学机电与车辆工程学院

在使用搅拌摩擦焊技术修补铁路铝合金货车车体的过程中，会出现产热不均匀和顶锻力不足的问题，从而影响焊接质量和效率。为了解决此问题，提出一种适用于铁路铝合金货车车体在线焊接修复的搅拌摩擦头结构优化方案。通过分析搅拌摩擦头... 详细信息

在使用搅拌摩擦焊技术修补铁路铝合金货车车体的过程中，会出现产热不均匀和顶锻力不足的问题，从而影响焊接质量和效率。为了解决此问题，提出一种适用于铁路铝合金货车车体在线焊接修复的搅拌摩擦头结构优化方案。通过分析搅拌摩擦头结构与产热机理的关系，提出了一种近似无动轴肩的搅拌摩擦头结构。通过分析静轴肩搅拌针产热模型，确定了散热量和搅拌针尺寸及工艺参数之间的函数关系，并优化了搅拌针的几何形态。仿真和实验结果表明，优化后的搅拌针结构使焊缝温度均匀分布，有利于形成良好焊接接头。现场应用显示，优化后的结构在保证产热的同时解决了顶锻力不足和应力集中的问题，提高了焊接成功率，焊缝的拉伸强度等指标也达到了满意效果。

关键词：铝合金铁路货车搅拌摩擦焊焊接头温度场

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分布式驱动电动汽车多目标转矩分配策略

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汽车工程 2025年第3期47卷 489-498页

作者：李琴李壮汤建明王勇张博远贺德强广西大学机械工程学院南宁530000 北京理工大学机械与车辆学院北京100080

转矩分配策略对分布式驱动电动汽车起着至关重要的作用,可以提高车辆安全性和能耗经济性。为减少前后轴双电机驱动电动汽车的能耗,本文提出了一种基于分层控制架构的多目标转矩分配方法,综合考虑车辆安全性、操纵稳定性和能耗。上层是... 详细信息

转矩分配策略对分布式驱动电动汽车起着至关重要的作用,可以提高车辆安全性和能耗经济性。为减少前后轴双电机驱动电动汽车的能耗,本文提出了一种基于分层控制架构的多目标转矩分配方法,综合考虑车辆安全性、操纵稳定性和能耗。上层是主动安全层,基于非线性模型预测控制(NMPC)实现车辆的安全性和稳定性控制;下层是转矩分配层,考虑电机空载损耗下的前后轴电机转矩控制。仿真结果表明,本文所提出的多目标转矩分配方法与平均分配方法相比,能够在确保车辆安全行驶的同时,提升车辆的稳定性,在NEDC和WLTC工况下整车能耗分别降低了6.6%和3.5%。

关键词：分布式驱动电动汽车转矩分配节能控制稳定性控制多目标优化

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基于LSTM的油泥模型侧窗区域风噪主动噪声控制

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汽车工程 2025年第1期47卷 168-177页

作者：黄丽那王登峰曹晓琳贺杨黄禀通张小朋吉林大学汽车底盘集成与仿生全国重点实验室长春130022 长春大学机械与车辆工程学院长春130022

汽车在高速公路上行驶时,有必要降低侧窗区域的风噪声。汽车风噪的低频噪声控制可通过主动噪声控制(active noise control,ANC)实现,因此本文提出一种汽车风噪的主动噪声控制方法(active wind noise cancellation, AWNC),并针对侧窗区... 详细信息

汽车在高速公路上行驶时,有必要降低侧窗区域的风噪声。汽车风噪的低频噪声控制可通过主动噪声控制(active noise control,ANC)实现,因此本文提出一种汽车风噪的主动噪声控制方法(active wind noise cancellation, AWNC),并针对侧窗区域的输入信号选取合适的参考信号:侧窗振动信号作为参考信号在100~500 Hz频段内与目标噪声的相干性较好。以风洞试验中整车全尺寸油泥模型为研究对象,通过长短期记忆方法(long shortterm memory,LSTM)优化选取风噪声的参考信号,再利用FxLMS算法对优选后的参考信号进行AWNC仿真并完成硬件在环试验验证。结果表明:经过优选的参考信号不仅数量减少节约成本,且优选后的参考信号将风噪峰值频段降低了5~15 dB。

关键词：参考信号优选 LSTM AWNC 油泥模型风洞试验

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物理-数据混合驱动的车辆质心侧偏角估计

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汽车工程 2025年第4期47卷 714-723页

作者：李琴张博远谢智航王勇汤建明陈勇广西大学机械工程学院南宁530000 北京理工大学机械与车辆学院北京100080

质心侧偏角是车辆动力学中的关键变量。针对现有基于模型方法严重依赖动力学模型精度和数据驱动方法在面临陌生工况场景时鲁棒性差等问题,本文提出了一种物理-数据混合驱动(DeepPhy)的质心侧偏角估计方法,旨在结合物理模型与数据驱动模... 详细信息

质心侧偏角是车辆动力学中的关键变量。针对现有基于模型方法严重依赖动力学模型精度和数据驱动方法在面临陌生工况场景时鲁棒性差等问题,本文提出了一种物理-数据混合驱动(DeepPhy)的质心侧偏角估计方法,旨在结合物理模型与数据驱动模型的优势,实现对质心侧偏角的可靠与准确估计。DeepPhy通过将后轴轮胎侧向力模型得到的质心侧偏角先验值与深度网络进行集成,从而能够学习物理模型未能表达的非线性映射关系,提升模型面对陌生工况的可靠性。仿真结果表明,在连续DLC工况下,DeepPhy估计结果的RMSE相较于物理模型方法和纯数据驱动方法分别降低了93%和63%,并对数据稀缺工况具有鲁棒性。实车验证进一步表明,DeepPhy具有优异的泛化能力,经过仿真训练的模型可迁移至实车环境中,并保持高精度的估计结果。

关键词：质心侧偏角估计主动控制系统长短时记忆网络混合物理-数据驱动

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