四辊冷带轧机五倍频再生颤振机理的研究

研究了四辊冷带轧机五倍频颤振的产生机理，探讨了轧机支承辊与工作辊辊隙的复杂力学特性，提出了轧机五倍频再生颤振模型，并采用数值方法分析了五倍频颤振模型的稳定性．在此基础上，给出了变速轧制防止五倍频颤振的理论分析，仿真结果表明了变速防振方法的有效性，并进行了合理的解释。     

一种切削颤振监测技术的研究与实现

采用自主开发的外置式数控机床功能部件可重构监测系统的原型平台,研究开发了一种实用的切削颤振监测组件.针对有代表性的车削、铣削加工工艺,选择传统的振动加速度传感器拾取切削状态信息,选用时域方差和频域谱特征作为颤振发生的综合指标,采用监测数据与正常切削时建立的对比库进行比较的方法进行了颤振识别.在对颤振特征量及其阈值进行研究的基础上,进而使用C#编程语言来实现监测软件,通过引入延时机制和数据重叠处理技术,有效地提高了颤振早期预报的准确性和快速性.通过工厂切削试验对所开发的颤振监测组件进行测试验证,试验表明该组件的颤振诊断率可达到80%以上,证明了此监测方法对于工业现场的适用性.     

基于Fluent软件采用分离状态法识别薄平板颤振导数

通过在Fluent软件所提供的宏中嵌入纽曼克方程,对网格进行驱动,来实现流固耦合。采用自由振动法中的分离状态法识别颤振导数,识别颤振导数所需模态参数,根据IDT时域法编制MATLAB程序进行识别。以薄平板为研究对象,采用分离状态法对薄平板的颤振导数进行识别,并将分离状态法识别的颤振导数与强迫振动识别的颤振导数和理想平板的Theodorson颤振导数理论解进行对比。经比较表明,分离状态法和强迫振动法识别颤振导数、理想平板颤振导数理论解的差别性较小,从而验证了分离状态法识别颤振导数的准确性和可行性。     

基于两种湍流模型的桥梁颤振导数识别研究及比较

分析了标准k-ε模型和SST(Shear-Stress Transports)k-ω模型的模型特征和相关使用要求,并以它们为例数值识别了某大跨度桥梁断面的颤振导数.研究结果表明,基于合理的计算域和网格划分,这两种湍流模型均能较准确地识别桥梁断面的大部分颤振导数,但个别颤振导数识别上存在趋势性的差别,SSTk-ω模型在识别桥梁颤振导数上优越于标准k-ε模型.本文研究为合理选择湍流模型进行颤振导数识别提供了参考.     

四辊冷带轧机摩擦型颤振机理的研究

分析了轧辊与轧件接触面的复杂摩擦特性，提出了一种新的轧件振动模型，研究了粘滑共存摩擦转变为全滑动摩擦时，由于轧件失稳所导致的轧机颤振现象，并采用相平面法分析了振动系统的极限环稳定性，同时，应用定量的分析方法对轧件振动模型进行了一定的理论探讨；在理论研究的基础上，提出了抑制颤振的方法，并通过已有的实验研究成果论证了方法的有效性。     

桥梁断面18个颤振导数自由振动识别

桥梁断面的自激振动力可以用18个颤振导数来表述。在现有的两自由度体系总体最小二乘法基础上，发展了用于识别桥梁断面三自由度体系18个 颤振导数的方法和试验装置。利用该方法对箱梁断面进行节段模型试验，得到了全部18个颤振导数。将三自由度试验结果与CFD（computatonal fluid dynamics)方法得到的颤振导数进行了分析比较，同时对准定常理论的估算公式进行了考证。     

宽带钢冷轧机颤振仿真与分析

对某厂宽带钢冷轧机颤振现象的研究与仿真揭示了其颤振发生起因和规律，提出适当增大轧制润滑的摩擦系数可以有效地抑制颤振发生的观点。     

T尾结冰颤振特性研究

根据气动弹性稳定性适航要求条款(CCAR25.629),研究了运输类飞机T型尾翼在结冰不利条件下的颤振特性问题。针对某大型灭火/水上救援水陆两栖飞机T型尾翼设计了低速颤振风洞模型,进行了翼面前缘不同结冰状态的颤振数值分析和风洞试验,同时采用阻尼外推法处理试验数据得到临界颤振速度。数值分析和试验结果表明,T尾颤振速度随前缘结冰积聚重量增大而有所提高,颤振形态仍属于垂尾弯扭耦合。     

大跨度桥梁典型断面颤振机理

针对桥梁颤振机理研究的关键问题即颤振驱动机理和颤振形态，建立了一种能同时研究桥梁振动特征参数与断面气动外形参数的定量关系，以及颤振发生过程中和颤振发生点各自由度运动耦合效应的二维三自由度耦合颤振分析方法．然后，以这种方法为理论工具，从新的角度对闭口箱梁和分离双主梁两类典型桥梁断面的颤振机理问题进行了研究．在颤振驱动机理和颤振形态研究中，澄清了以往模糊甚至错误的认识，得到了有意义的结论．     

二维模型风振特性强迫振动实验研究

从颤振的角度讨论了空气动力(包括升力和力矩)对振动的影响，该实验模型采用二维截断模型。为了完成模型的纯弯和扭转单自由度强迫振动实验，专门设计了一套强迫振动机构，并用计算机采集和处理数据。然后利用模型的纯弯和扭转单自由度强迫振动实验得出了颤振导数，绘出颤振导数随无量纲风速K变化的曲线图，较好地描述了其随无量纲风速K的变化规律。     

基于能量分布轧机振痕振动特征识别方法研究

在轧制过程中,带钢表面经常会出现明暗交替的振痕,严重影响带钢表质量;由于轧制速度等轧制参数波动会导致振痕特征频率的变化,难以准确捕捉振痕特征频率,无法实现振痕特征频率的自动识别和实时监测。分析了带钢表面振痕特征,根据轧制参数确定了带钢表面振痕出现的特征频率,提出了对振动加速度信号的自相关处理和小波包分解相结合的方法,得到了小波包分解能量分布情况,克服了轧制参数波动对振痕特征频率的影响,实现了对带钢表面振痕的有效识别。试验证明该方法不仅便于计算机自动识别,而且为提高生产效率和经济效益提供了新的理论依据和实践支撑。     

一类滑模变结构控制系统的抖振控制

对于带有一个积分环节的线性定常能控系统,分析了指数趋近率下滑模变结构控制的抖振过程,给出了抖振幅度、周期和趋近率参数、控制量的变化率之间的定量关系。超薄快速铝铸轧机前箱液位控制系统中,为防止塞棒挂渣,要求塞棒以一定幅度和频率抖振,这正好可以利用滑模变结构控制有抖振的特点,但必须对抖振加以控制。该文为此系统设计了变结构控制器,进行了系统仿真并与PID控制器进行了比较,验证了理论结果,也表明了滑模变结构控制的优越性。     

轧制速度加载方式对轧机振动特性的影响研究

带钢在轧制过程中表面会产生振痕,严重影响带钢表面质量及后续使用,但由于复杂多变的轧制工况,轧制参数加载方式对轧机振痕振动的影响仍是目前存在的难题之一。文章建立了森吉米尔二十辊轧机耦合动力学模型,研究了轧制速度在加载过程中对轧机振动特性的影响。利用现场试验验证了模型的有效性和分析过程的合理性。为合理优化轧制参数加载方式,抑制或消除振痕振动,对提高带钢表面质量和经济效益提供了重要的理论与实践支撑。     

利用摩擦振动理论分析带钢水平振动

在带钢轧制生产中,轧机振动是国内外许多轧钢厂都遇到问题.轧机振动易加速设备磨损,影响产品质量,导致产品出现振动纹等,有时甚至出现断裂等缺陷.研究了带钢轧制中水平振动问题,建立了力学模型,并且分析了自激振动产生机理,得出了自激振动是影响带钢表面质量主要原因.     

冷轧平整机振纹实测研究

针对某1700冷轧平整机支持辊表面振纹问题进行了连续跟踪测试. 在对平整机固有特性研究的基础上,通过对支持辊各个使用时期内振动信号的分析与比较,得到了平整机的振动特征以及振动与振纹之间的相互影响关系:在支持辊使用初期,平整机系统的振动以自激振动为主,振动频率为150 Hz,在稳定轧制阶段工作辊对支持辊的相对运动形成支持辊表面振纹;在支持辊使用中后期,由振纹引起的强迫振动进一步加速了振纹的形成,系统的振动为强迫振动和自激振动共存. 在对振纹形成过程认识的基础上提出了振纹抑制措施,即在轧件入口侧增加抑振辊或改变轧制速度.     

机床颤振过程的试验与分析

通过一个专门设计的试验,揭示了切削颤振从产生到剧烈的全过程:颤振会在一个特定的切深下发生在一个特定的频率上;随着切深的加大,该频率上的振幅会逐渐增大;当切深达到另一个特定值时,剧烈的颤振会导致工件与刀具的短暂脱离;当切深继续加大时,颤振频率降低到一个新的频率上并保持不变。通过激振试验,确认了这2个颤振频率分别是工件系统和刀具系统的固有频率。从颤振能量补充和质量效应的角度分析,颤振应发生于2个最终执行部件之一。建立了一个具有2个颤振主动体的颤振模型,该模型更适合颤振监测和抗颤振结构改良的需要。     

依靠切痕信息提高机床动态特性的判别精度

用切削颤振的极限切削宽度来衡量机床的动态特性,会受到稳定性图上早垂状规律所产生的误差以及颤振阈限不准的误差等因素的影响,使判别精度下降。依靠切痕信息,既能准确地确定颤振阈限,又能对试验得到的极限切削宽度值作合理修正,从而大幅度提高机床动态特性的判别精度。     

连轧管机的自激振动分析

无缝钢管的轧制变形区作为轧制过程的工作界面,其动力学特性对连轧管机的轧制振动有决定性影响.分析了动态情况下轧制界面上的界面摩擦、轧制变形规律、轧辊运动等行为机理及其耦合特性,建立了轧制界面的动力学模型,通过模型研究轧制工艺参数与轧制力能参数的关系,分析了连轧管机的自激振动发生的原因,并用数值模拟方法分析了在不同轧制条件下的轧制变形区的工艺参数与连轧管机的自激振动关系,为解释连轧管机的自激振动机理提供理论基础.     

四维透视的变换矩阵

把四维空间中的透视结果视为具有三维特征的“形体”,将该透视形体分解成两个三维空间中的二维透视,从而建立四维透视变换矩阵,为计算机显示提供一个数学模型。