检索结果-内蒙古大学图书馆

西安交通大学学报 2023年第10期57卷 121-131页

作者：段金燕赵强强汪可李戈琦张进华洪军西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 中国电力科学研究院有限公司北京100192

为提高考虑运动失效参数影响的快速机构的运动精度,提出了一种基于首次穿越法的快速机构时变运动可靠性与灵敏度分析方法。首先,分析了快速机构运动的失效因素,明确了零部件加工与装配等随机误差对机构运动精度的影响;接着,根据储能过... 详细信息

为提高考虑运动失效参数影响的快速机构的运动精度,提出了一种基于首次穿越法的快速机构时变运动可靠性与灵敏度分析方法。首先,分析了快速机构运动的失效因素,明确了零部件加工与装配等随机误差对机构运动精度的影响;接着,根据储能过程的平面机构运动方程,利用矢量环法构建了快速机构的运动误差极限状态函数,建立了时变运动可靠性分析模型;然后,联合一阶线性估计、高维高斯条件分布以及一阶高斯截断矩特性,推导了一种新的时变运动可靠性首次穿越率解析公式;最后,结合数值积分求解方法,得到了快速机构时变运动的失效概率序列与灵敏度。仿真结果表明:在保障快速机构运动精度的过程中,应重点关注机构中的拨钉定位误差及偏心凸轮尺寸公差;所提方法得到的时变运动失效概率与蒙特卡罗法的计算结果相接近,但其计算成本却仅为蒙特卡罗法的0.04%。

关键词：快速机构时变运动可靠性失效因素高斯截断矩穿越率

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大推力液体火箭发动机试验用涡轮流量计结构优化设计

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西安交通大学学报 2022年第5期56卷 74-84页

作者：孙鹏飞徐鸿鹏李涛李大海李宝童洪军西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 西安航天动力试验技术研究所西安710100

为提高大推力火箭发动机试验用DN600涡轮流量计在液氧中的测量精度,采用六自由度(6DOF)模型结合流体仿真方法对涡轮叶片进行优化设计。首先,基于水介质下涡轮流量计的仪表系数,构造高保真流体仿真模型。然后,通过热固耦合仿真建立低温... 详细信息

为提高大推力火箭发动机试验用DN600涡轮流量计在液氧中的测量精度,采用六自由度(6DOF)模型结合流体仿真方法对涡轮叶片进行优化设计。首先,基于水介质下涡轮流量计的仪表系数,构造高保真流体仿真模型。然后,通过热固耦合仿真建立低温液氧下流量计的冷缩等效模型,并利用流体仿真获取水介质和液氧中流量计仪表系数的等效关系。最后,以仪表系数的线性度误差最小化为优化目标,通过正交试验优化涡轮叶片的中径来流角、轴向宽度和重合度。仿真结果表明:涡轮流量计在液氧和水介质中的仪表系数成正相关;优化的中径来流角、轴向宽度和重合度分别为55°、55 mm、1;相比于原始结构,优化后涡轮流量计的仪表系数线性度误差降低了0.1045%,其测量精度显著提升。

关键词：涡轮流量计优化设计六自由度热固耦合线性度

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船舶推进轴系推力轴承的热弹流润滑特性分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第10期45卷 1950-1957页

作者：贾谦林铿杨帅袁小阳王菲西安交通大学城市学院机械工程学院陕西西安710018 西安交通大学城市学院机器人与智能制造陕西省高校工程研究中心陕西西安710018 上海船舶设备研究所上海200031 西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049 太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024

针对船舶轴系的工作特点,为研究流、固、热耦合作用下驱动轴系可倾瓦推力轴承的润滑特性,本文进行了润滑性能分析模型的建立和性能分析。在对轴承进行基本润滑性能分析的基础之上,增加了考虑热弹变形的推力轴承润滑性能的计算功能。对... 详细信息

针对船舶轴系的工作特点,为研究流、固、热耦合作用下驱动轴系可倾瓦推力轴承的润滑特性,本文进行了润滑性能分析模型的建立和性能分析。在对轴承进行基本润滑性能分析的基础之上,增加了考虑热弹变形的推力轴承润滑性能的计算功能。对船舶推进轴系推力轴承进行了考虑热弹变形的推力轴承基本润滑特性分析和瓦块不同参数下的推力轴承热弹变形特性分析。研究结果表明:在相同载荷之下,轴承的变形量随着瓦块厚度的增加而减小;在相同瓦块厚度下,轴承的变形量随着轴承载荷的增加而增大。轻载下轴承的弹性变形小于热变形,且随着瓦块厚度的增加弹性变形减小明显;重载下轴承的弹性变形和热变形均明显大于轻载时,且随着瓦块厚度的增加弹性变形减小明显。

关键词：船舶轴系推力轴承润滑性能弹性变形热变形最小膜厚温升功耗流量

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考虑弹性变形的推力轴承抗冲击特性分析

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振动与冲击 2021年第15期40卷 73-78,89页

作者：周鑫戚社苗刘恒西安交通大学机械工程学院润滑理论及轴承研究所西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

针对滚动轴承试验机的陪试轴承——推力滑动轴承承受瞬时冲击载荷这一问题,建立了推力轴承-转子系统的动力学模型和简化的轴承座结构变形模型,运用有限元法求解雷诺方程,欧拉积分法求解转轴的轴向动力学方程,ANSYS仿真获得轴承座的结构... 详细信息

针对滚动轴承试验机的陪试轴承——推力滑动轴承承受瞬时冲击载荷这一问题,建立了推力轴承-转子系统的动力学模型和简化的轴承座结构变形模型,运用有限元法求解雷诺方程,欧拉积分法求解转轴的轴向动力学方程,ANSYS仿真获得轴承座的结构变形量,通过联合求解,得到了冲击过程中推力轴承油膜合力、最小油膜厚度和流量随时间的变化情况,对比了考虑和不考虑轴承座结构变形时推力轴承的冲击响应。结果发现:轴承座弹性变形对油膜合力和最小油膜厚度的影响不可忽略。不考虑结构变形时,油膜合力和最小油膜厚度的响应速度快得多,响应时间大约快了22%。弹性变形延缓了响应过程,起到了缓冲作用,并且缩短了达到稳态时所需的时间。考虑和不考虑弹性变形时,油膜合力的最大值和最小油膜厚度的最小值基本相同。分析表明,合适的轴承座结构刚度可以提高推力轴承的抗冲击能力。结构刚度不能小于某个临界值,太小可能造成某一瓦块的最小油膜厚度非常小,难以承受大的瞬时冲击载荷;同时也不能太大,不仅结构复杂,而且起不到缓冲的效果,可能会造成某些连接件过早失效。

关键词：推力轴承抗冲击结构弹性变形响应分析

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精密机床电主轴静压轴承制造误差对性能的影响

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机械科学与技术 2023年第8期42卷 1242-1248页

作者：贾谦阮琪王贺吴世杰崔展闫菲菲杨帅西安交通大学城市学院机械工程系西安710018 西安交通大学城市学院机械系统控制与机器人应用研究所西安710018 中检西部检测有限公司西安710032 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

分析了精密机床主轴静压轴承节流器孔径d_(0)、轴承半径间隙h_(0)、油腔长度L和油腔宽度B等参数的制造误差,选取了制造误差影响较大的节流孔径d_(0)和半径间隙h_(0)作为分析的对象;建立了考虑节流孔径误差ε_(d)和半径间隙误差ε_(h)的... 详细信息

分析了精密机床主轴静压轴承节流器孔径d_(0)、轴承半径间隙h_(0)、油腔长度L和油腔宽度B等参数的制造误差,选取了制造误差影响较大的节流孔径d_(0)和半径间隙h_(0)作为分析的对象;建立了考虑节流孔径误差ε_(d)和半径间隙误差ε_(h)的静压轴承性能计算模型,计算分析了ε_(d)和ε_(h)影响下的轴承刚度J和回转精度e,并通过试验对理论分析结果进行了验证。研究结果表明:制造误差ε_(d)和ε_(h)对J的影响随载荷W的增加而增大,W为600 N、ε_(d)为0.05 mm时的J值是ε_(d)为-0.05 mm时的1.34倍,ε_(h)为10μm时的J值仅为ε_(h)为-10μm时的29.9%;对于e,ε_(d)会带来1μm左右的影响,ε_(h)会带来2μm左右的影响。

关键词：精密机床静压轴承制造误差刚度回转精度

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热暴露条件对蠕墨铸铁拉伸力学性能和微观组织的影响

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钢铁研究学报 2024年第12期36卷 1584-1591页

作者：张伟贾谦乔改霞陶栋杨通曾群锋西安交通大学城市学院机械工程学院陕西西安710018 机器人与智能制造陕西省高校工程研究中心陕西西安710018 西安北方庆华机电有限公司陕西西安710025 西安工业大学材料与化工学院陕西西安710021 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049

为了满足高功率密度柴油机机体和汽缸盖材料的高温性能要求,研究了柴油机缸盖用高强度蠕墨铸铁在经过不同热暴露温度350、500℃和不同保温时间0~1000h处理后的力学性能和显微组织的变化。结果表明:热暴露后蠕墨铸铁试验件的抗拉强度R_(m... 详细信息

为了满足高功率密度柴油机机体和汽缸盖材料的高温性能要求,研究了柴油机缸盖用高强度蠕墨铸铁在经过不同热暴露温度350、500℃和不同保温时间0~1000h处理后的力学性能和显微组织的变化。结果表明:热暴露后蠕墨铸铁试验件的抗拉强度R_(m)随着保温时间的增加而减小,伸长率A随着保温时间的增加而增大;350℃热暴露、保温1000h时,试件的室温抗拉强度R_(m(25℃))和伸长率A_(25℃)比未保温时分别减小了20.0%和增大了41.7%,高温抗拉强度R_(m(200℃))和伸长率A_(200℃)比未保温时分别减小了20.2%和增大了125%;500℃热暴露、保温1000h时,试件的室温抗拉强度R_(m(25℃))和伸长率A25℃比未保温时分别减小了46.7%和增大了36.1%,高温抗拉强度R_(m(200℃))和伸长率A_(200℃)比未保温时分别减小了14.6%和增大了50%;随着热暴露时间的增加,蠕墨铸铁基体组织中的珠光体量逐渐减少,铁素体量逐渐增多,是造成组织和力学性能变化的主要原因。

关键词：蠕墨铸铁热暴露暴露温度抗拉强度伸长率

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面向在轨组装的模组天线型面精度建模与调控算法研究

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航天制造技术 2024年第6期 1-9页

作者：秦礼房光强郭俊康曾令斌上海宇航系统工程研究所宇航空间机构全国重点实验室上海201108 西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 中国航天科技创新研究院北京100048

受制于航天器有限的运载能力,为实现更大结构尺寸星载天线的部署,在轨组装技术应运而生。本文针对面向在轨组装的模组天线精度保障问题,分析了在轨组装模组天线结构特点和型面精度调控方式,建立了设计缩比样机实验测试平台,构建了满足... 详细信息

受制于航天器有限的运载能力,为实现更大结构尺寸星载天线的部署,在轨组装技术应运而生。本文针对面向在轨组装的模组天线精度保障问题,分析了在轨组装模组天线结构特点和型面精度调控方式,建立了设计缩比样机实验测试平台,构建了满足精度求解要求的模组天线型面精度分析有限元模型,通过缩比样机测试实验验证了有限元模型的准确性,构建了BP神经网络型面精度代理分析模型,提出了基于遗传算法的型面精度调控方法,并通过缩比样机结构算例验证了调控算法的有效性。

关键词：在轨组装型面精度装配精度分析代理模型精度调控

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基于CFD的新型表面织构仿真分析

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工程设计学报 2021年第4期28卷 466-472页

作者：于如飞寇鑫陈渭西安航空学院机械工程学院陕西西安710077 西安航天动力研究所陕西西安710100 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049

摩擦、磨损是导致运动副失效的主要因素,而表面织构化是一种改善运动副摩擦学性能的有效手段。为此,在传统圆形和三角形表面织构的基础上,设计了几种新型表面织构,并分别建立其二维和三维模型;利用CFD(computational fluid dynamics,计... 详细信息

摩擦、磨损是导致运动副失效的主要因素,而表面织构化是一种改善运动副摩擦学性能的有效手段。为此,在传统圆形和三角形表面织构的基础上,设计了几种新型表面织构,并分别建立其二维和三维模型;利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)软件Fluent对新型表面织构进行仿真分析,研究了表面织构的几何参数(圆弧状凸起高度和三角形形状)和分布角度对其表面的速度场和承载力的影响。结果表明:对于圆形表面织构,底部有圆弧状凸起的普遍具有更大的承载力,且当凸起高度为0.6 mm时,其承载力达到最大;对于三角形表面织构,所设计的新型三角形Ⅰ表面织构的承载力较大;表面织构的分布角度对其承载力的影响显著,当分布角度为75°时,表面织构的承载力最大。研究结果可为运动副表面织构的设计及优化提供一定的理论参考。

关键词：表面织构仿真分析参数研究承载力

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大尺寸天线在轨组装测量方案的设计与评价

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成组技术与生产现代化 2024年第2期41卷 1-15页

作者：郭俊康秦礼房光强曾令斌西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049 上海宇航系统工程研究所宇航空间机构全国重点实验室上海201108 中国航天科技创新研究院未来智能系统中心北京100048

针对在轨组装测量场景需求,提出了基于摄影测量与激光雷达扫描测量组合的测量方案设计与测量不确定度分析方法。对大尺寸结构型面几何测量的仪器和方法进行探讨,确定了在轨组装天线型面精度测量的总体方案,建立了摄影测量与激光雷达扫... 详细信息

针对在轨组装测量场景需求,提出了基于摄影测量与激光雷达扫描测量组合的测量方案设计与测量不确定度分析方法。对大尺寸结构型面几何测量的仪器和方法进行探讨,确定了在轨组装天线型面精度测量的总体方案,建立了摄影测量与激光雷达扫描测量组合的测量不确定度分析计算模型;对在轨组装天线型面精度测量的多测站布局方案进行评价,并对测量不确定度受到的影响进行了分析,为大尺寸天线在轨组装测量方案的设计、评价与方案优化提供了依据。

关键词：在轨组装摄影测量激光雷达扫描测量不确定度组合测量

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基于单元过滤的自支撑结构拓扑优化方法

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西安交通大学学报 2021年第5期55卷 45-55页

作者：王雷闫素娜赵强强洪军西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 中国电子科技集团公司第二十七研究所郑州450047

为了避免零部件在增材制造过程中使用支撑结构,基于单元过滤提出一种面向增材制造的自支撑结构拓扑优化方法。采用四节点矩形单元离散设计域建立悬垂特征有限元模型。模拟增材制造逐层堆积材料的成型过程,构建一种基于Heaviside函数的... 详细信息

为了避免零部件在增材制造过程中使用支撑结构,基于单元过滤提出一种面向增材制造的自支撑结构拓扑优化方法。采用四节点矩形单元离散设计域建立悬垂特征有限元模型。模拟增材制造逐层堆积材料的成型过程,构建一种基于Heaviside函数的自支撑单元过滤法则,采用此法则逐层保留自支撑单元并删除非自支撑单元。基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)变密度法,建立面向增材制造的自支撑结构拓扑优化模型,并采用移动渐近线法(MMA)求解此模型。将自支撑结构拓扑优化方法应用到三点弯曲简支梁(MBB)拓扑优化中。数值案例结果表明:与传统拓扑优化方法相比,自支撑结构拓扑优化方法能够在4个打印方向上对MBB梁进行优化设计,实现打印过程自支撑,并节省打印材料最多达20.6%,缩短打印时间最多达16.6%,解决了传统拓扑优化结构在增材制造过程中需要使用支撑的问题。

关键词：增材制造自支撑单元过滤结构拓扑优化变密度法自支撑结构

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