路面不平度影响下的汽车驱动桥动载荷

在考虑阻尼和刚度的前提下,建立了路面不平度影响下的汽车驱动桥振动系统模型及微分方程表达式·通过Laplace变换和线性系统理论给出了求系统固有频率的方法并得出了微分方程的解析解·运用微分方程特解与通解内在关系的理论,给出了微分方程的数值解·解析解偏重于控制方面的研究,数值解偏重于对结果的重视,在编程及仿真模拟时采用数值方法求解效果较好,推荐采用Newton Raphson算法·这两种解完善了驱动桥所受动载荷的表达式,为驱动桥的有限元动态分析与设计提供了载荷方面的准备·     

热轧调度并行处理策略的多旅行商模型

研究了钢铁企业热轧工序的生产调度问题·对于热轧调度,传统的研究和开发方法是采用串行策略:一个班次内的轧制单元计划是依次制定的·这种串行策略实质是一个贪婪程序,所以可能导致局部最优·与这个串行策略相反,从全局最优观点提出了一个并行策略:能够同时产生一个班次中的Ｍ个轧制单元计划·使用并行策略,基于实际生产约束的热轧调度问题可以作为一个多旅行商模型·为了求解这个问题,多旅行商模型变换为单旅行商模型·     

单辊搅拌技术制备2A11半固态材料过程的数值模拟

简述了单辊搅拌技术制备2A11半固态材料基本原理·利用ANSYS有限元分析软件包中CFD141单元,对制备2A11半固态材料过程中耦合场进行了数值模拟,得出了温度场与速度场的分布规律·在轧辊作用下,靠轧辊越近,合金液体层运动速度越大,离轧辊越远,液体层运动速度越小·在近轧辊处出现速度最大值,在近靴处出现明显的速度递减·由于轧辊的转动,使合金等温线发生偏移,近轧辊侧温度偏高·     

单质量盘转子扭振的动频研究

在转轴以一定速度旋转的条件下,推导了考虑转动频率情况下的单质量盘转子扭振运动方程,通过有限元方法对不同几何结构的单质量盘转子在不同转动频率下的扭振固有频率进行了计算,对影响单质量盘转子扭振动频的动频系数进行了分析．分析结果表明,离心力的作用相当于使转子的扭转刚度增加,从而在不同程度上提高了转子的扭振固有频率,而在影响单质量盘转子扭振动频系数的因素中,动频系数与转子转速的平方及质量盘直径的平方成正比,而与质量盘厚度关系不大．由此结果得出了动频的计算公式,并在该计算公式的基础上提出了用于判断单盘转子是否需要考虑扭振动频的判定准则,该项工作对于旋转机械如何避开扭振固有频率的设计具有重要的指导意义．     

夹层板振动简化有限元数值分析

将夹层板等效为各向同性板,应用Ｍｉｎｄｌｉｎ板单元求解固有频率,根据夹层板的正应力、正应变和剪应力、剪应变沿板厚的分布关系,得到夹层板的弯曲、剪切修正系数。对于具有粘弹性夹层的夹层板,可以避免求解复特征值问题,为工程计算提供了一种简便的分析方法。     

加热弹性圆板的大振幅自由振动

基于ｖｏｎＫáｒｍáｎ理论和Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理，导出了均匀加热弹性圆板用中面位移表示的大振幅自由振动动力学控制方程．并在调和振动模态假设下，采用Ｋａｎ－ｔｏｒｏｖｉｃｈ平均方法将所得混合初－边值问题转化为相应的非线性常微分方程两点边值问题，采用打靶法和解析延拓法，分别获得了不可移简支和夹紧加热圆板非线性振动的调和振动响应，绘出了不同加热温度下的幅－频特征曲线．得出：升温使圆板的固有频率降低，从而实现改变板的温度对其固有频率的控制     

轴向运动正六边形板的自由振动

本文研究了在轴向运动激励下正六边形薄板的横向自由振动问题。应用Reddy三阶剪切变形板理论刻画板的力学状态,采用6节点三角形单元离散求解域,利用虚功原理建立系统的动力学有限元方程。数值算例选取2种典型布置形式,并分别考虑固支和简支2种边界条件。通过求解系统方程得到了前四阶固有频率,经与ANSYS计算结果对比,验证了本研究方法的准确性。研究发现,速度通过离心力和科氏力影响系统固有振动,且速度与各阶频率反相关。正六边形板的第二和第三阶振动分别有2种模态,速度为零时其固有频率相同,但随着速度的增大逐渐分离。本文揭示的若干动力学现象可为轴向运动正六边形薄板的设计和优化提供参考。     

局部支承功能梯度板的自由振动分析

基于Mindlin板理论和有限元法研究了局部支承功能梯度板的自由振动问题。假设材 料由陶瓷和金属组成,且材料参数沿板厚度方向按照幂指数形式连续变化,利用虚功原理推导功 能梯度板横向自由振动的有限元方程,分别在100%、50%和25%等3种支承条件下研究系统自由 振动特性。算例部分首先求解了纯金属板和纯陶瓷板的前三阶固有频率,同时给出了ANSYS软件 计算得到的前三阶频率及其模态,两者对比证实了本文方法的准确性;随后重点探讨了支承范围 和梯度指数与前三阶固有频率的关系。结果显示：支承范围对模态有重要影响,可通过调整支承 来控制振动;支承范围与固有频率正相关,梯度指数与固有频率负相关;为实现同等精度,支撑范 围越小需要的单元数越多。     

多层人工神经网络合理结构的确定方法

隐层结构如何选择是多层人工神经网络应用中一个关键问题·基于多层神经网络优化算法原理和非线性方程理论,建立了多层神经网络计算输出和理想输出关系的非线性方程组,分析了权阈变量、标准样本数量和输出层单元数量的内在关系,给出隐层层数和每个隐层单元数量选取应该满足的基本条件·提出多层神经网络合理结构,即隐层层数和每个隐层单元数量选取的一般原则,给出隐层结构定量求解的直接计算方法和间接优化计算方法·对具体算例进行了合理结构分析,通过神经网络优化算法对多种结构组合比较,表明所提出的合理结构分析方法的正确性·这种方法将为多层神经网络在工程应用中如何选取合理结构提供理论依据和选取有效方法·     

不确定对称组合系统的鲁棒容错反馈设计新方法

对不确定对称组合系统,提出了一种新的鲁棒容错反馈设计方法·通过求解2个新的Riccati方程的对称正定解,设计出反馈控制器,使其不仅对N个子系统中任一个子系统执行器发生故障时具有完整性,而且关于参数不确定性具有鲁棒性·该方法易于工程实现,示例表明其有效性·与传统容错控制方法相比较,所利用的Riccati方程求解范围更广,更具灵活性·     

Dynamic balancing of dual-rotor system with very little rotating speed difference

Unbalanced vibration in dual-rotor rotating machinery was studied with numerical simulations and experiments. A new method is proposed to separate vibration signals of inner and outer rotors for a system with very little difference in rotating speeds. Magnitudes and phase values of unbalance defects can be obtained directly by sampling the vibration signal synchronized with reference signal. The balancing process is completed by the reciprocity influence coefficients of inner and outer rotors method. Results showed the advantage of such method for a dual-rotor system as compared with conventional balancing.     

覆冰条件下旋转风力机叶片振动特性及其影响因素分析

为探究覆冰条件下旋转风力机叶片振动特性,分析温度、湿度、风速、运行时间四个因素对覆冰叶片振动特性的影响,以1:12.5建立的实体风力机模型为研究对象,搭建旋转风力机叶片覆冰振动测试试验台,设计四因素三水平正交试验,采用环境激励(风激励)和多点拾振的方法进行模态测试。试验研究了不同覆冰状态下旋转风力机叶片的振动特性及其变化规律;以最大振动频率为评价指标,分析四个因素对覆冰风力机叶片振动特性的影响。结果表明:相同覆冰条件下,覆冰厚度不变,旋转风力机叶片振动频率由叶尖至叶根逐渐减小;覆冰位置不变,覆冰厚度增加,旋转风力机叶片振动频率逐渐降低;旋转风力机叶片运行环境温度和湿度变化对其振动频率的影响较大。为进一步分析覆冰条件下旋转风力机叶片的位移响应和振型变化,建立了风力机三维模型,利用ANSYS软件对其进行谐响应分析,分析结果显示不同覆冰状态下叶片振型变化无明显差异,覆冰厚度增加,叶片位移响应值明显增大。研究结果可为覆冰条件下风力机运维策略选择及叶片覆冰安全监测提供理论参考。     

旋转机械的超谐波共振分析

用立方非线性描述隔振材料的非线性刚度特征 ,将旋转机械和隔振器归结为一个二自由度非线性动力系统 ,建立了其非线性动力学模型 在存在内共振和不存在内共振两种情形下 ,用多尺度法分析了当激励频率接近于系统线性化固有频率的 1/3倍时旋转机械的超谐波共振 ,导出了超谐波振动分量的幅值和相位的分析表达式 分析方法和结论对于旋转机械的隔振设计与隔振效果评价具有积极意义 参 5     

柔性旋转带冠叶片的非线性动力学特征

本文研究柔性旋转带冠叶片的接触振动问题．应用Frobenius方法计算旋转带冠叶片横向振动的动频和模态函数,并给出了模态函数正交性的证明．提出了利用叶片的弯曲动刚度描述的等效接触刚度来确定相邻旋转叶片接触刚度的方法,在此基础上,采用Galerkin截断将叶片的偏微分运动微分方程离散为常微分方程描述的旋转带冠叶片的分段线性动力系统．然后应用平均法,计算了旋转带冠叶片在尾流激励下的主共振响应,并分析当相邻叶冠间隙、尾流激励力幅值、叶片厚度和长度作为可调参数时系统的动力学响应与非线性行为,揭示了旋转带冠叶片的碰撞振动机理以及叶冠结构参数与叶片振动抑制之间的关系．     

气动力作用下旋转叶片的动力特性研究

气固耦合振动是叶片振动的影响因素之一,为了了解旋转机械中叶片在气流作用下的动力特性,使用CFX和ANSYS分别求解流场和结构响应.探讨了叶片在气流激励下的耦合计算方法,将旋转叶片与气流作为一个系统进行气流场与固体弹性结构的瞬态动态响应计算.建立了一个旋转叶片流道模型,对气流场进行全场三维非定常瞬态求解,将非定常气动载荷引入旋转叶片有限元结构计算中,得到叶片在不同转速下的强迫响应,并对其响应位移变化进行分析比较.结果显示在非定常条件下,叶片的不稳定范围位于固有频率附近.此研究为工程上对旋转叶片的动力响应预估和研究提供了一个可行的方法.     

旋转柔性智能结构振动滑模控制方法研究

基于Hamilton原理和高阶模型理论,建立了旋转刚柔耦合智能结构的动力学模型,并通过滑模变结构控制(SMC)对结构的振动进行控制.通过一阶近似模型理论考虑了结构轴向、横向和转角相互间的耦合作用,即考虑了柔性梁和智能材料的几何非线性.利用有限元方法得到了考虑离心刚化效应的有限维模型.利用滑模控制方法对结构的振动进行抑制.滑模面通过最优化方法得到.数值仿真结果表明滑模控制方法有效地控制了带有参数扰动的旋转柔性智能结构振动.     

叶尖定时及叶尖间隙测量技术研究综述

涡轮叶片在高速旋转时会因振动产生疲劳断裂失效,造成旋转机械的损坏。叶尖定时测量技术是目前最有前途的非接触式叶片振动实时监测方法,叶尖间隙变化与叶片的振动状态密切相关。因此,实时监测叶片的振动状态和叶尖间隙是保证旋转机械安全、稳定、可靠运行的关键。系统综述了叶尖定时及叶尖间隙测量技术的原理和国内外研究成果,认为目前研究仍处于仿真模拟和实验测量的不完全成熟阶段,今后可在以下方面展开研究:1)将叶尖定时和叶尖间隙测量技术相结合,实现叶片的振动测量;2)进行无键相法的叶片异步振动测量,并投入到工程应用中;3)制定有效的动态标定方案,测量叶片在旋转状态时输出电压与叶尖间隙之间的关系;4)研制能够在恶劣环境下进行高精度、长周期测量的传感器。     

BP算法在旋转机械故障诊断中的应用

分析了旋转机械故障的特性,在此基础上对基于BP算法的诊断方法进行了研究,建立了旋转机械故障诊断的神经网络模型,对基于BP网络的汽轮发电机组的故障进行了诊断。实验证明,基于BP网络的旋转机械故障诊断方法具有较高的使用价值。     

多功能简谐振动演示仪研究

利用垂直弹簧振子、水平气垫式弹簧振子、旋转矢量法简谐振动合成装置、单片机控制的发光二极管简谐振动演示装置设计了一台多功能简谐振动演示仪,能演示和合成几种不同情况下的简谐振动过程,演示仪可操作性强,演示效果好,经使用能对简谐振动进行很好的演示和合成,具有推广价值.     

振动信号非整周期谐波分析的验证与改进

旋转机械轴系振动信号是以转速为基波的周期信号。传统旋转机械振动分析以转速作为基准,通过锁相倍频的方式对振动信号进行整周期采样及谐波分析。但是由于转速的变化,采样周期与转速周期不可避免的偏差,带来的采样误差严重地影响了数据分析的精度。本文对非整周期采样算法进行了试验验证,并加以改进和完善。将改进后的非整周期采样谐波分析法应用于旋转机械的振动信号数据采集及分析上,可以突破整周期采样的局限性,使谐波分析结果达到较高的相位和幅值精度。