盘式制动器尖叫的馈入能量分析

从馈入能量的角度来探讨对制动尖叫噪声分析的方法。在制动器的摩擦闭环耦合模型的基础上 ,推导了系统尖叫模态的馈入能量计算方法。基于馈入能量的分析 ,可较直观地看出一些结构参数对制动噪声的影响 ,如摩擦因数、制动块形状、刚度及有重要影响的子结构模态振型 ,并有助于分析抑制噪声的结构修改方案。该方法对制动器结构振动噪声的分析具有指导意义     

盘销系统摩擦尖叫瞬态动力学有限元模型

基于ABAQUS软件建立盘-销系统的瞬态动力学有限元模型,在验证模型正确性的基础上分析了系统的运动状态、摩擦副接触状态、系统能量馈入情况以及非线性频率耦合现象.研究发现:制动盘具有压紧翘曲和高频法向面外振动;销棒呈弯曲为主,扭转为辅的振动模式,且表现为纯滑动的极限环运动;接触压力分布周期性变化,法向力和摩擦力变化引起频率的变化;系统同时存在能量馈入和馈出,但占主要地位的能量馈入维持系统的摩擦尖叫.     

模态耦合及摩擦系数速度斜率与黏滑运动的关系

摩擦尖叫的理论目前主要有摩擦系数-速度负斜率、模态耦合、黏-滑运动和锁-滑理论,但没有一种理论可以完全解释摩擦尖叫等现象.因此,深入探讨各个理论之间的内在联系对于统一摩擦振动和噪声机理的认识至关重要.以摩擦系数及其速度特性为切入点,基于考虑摩擦系数及其速度斜率的单点接触集总参数柔体-刚体组成的二自由度非线性摩擦振动动力学模型,通过理论推导和数值计算研究摩擦系数-速度斜率对模态耦合不稳定的影响,并根据摩擦系数及其速度斜率的符号形成4个区域,分析了4个区域的黏-滑运动的特点和极限环及工况依赖性,并指出在摩擦系数-速度正斜率情况下系统参数改变会导致Hopf分岔.     

用闭环耦合模型对盘式制动器制动尖叫的研究

盘式制动器的制动尖叫是一个复杂的动力学问题。针对一个有尖叫倾向的盘式制动器,应用有限元技术和模态综合方法建立了一个闭环耦合模型,并简要分析了摩擦面的摩擦耦合与各部件联接界面的弹性耦合对耦合模型的影响。应用此模型,分析了尖叫倾向与耦合条件的关系,决定从制动器部件的模态参数入手抑制制动尖叫。通过分析系统不稳定模态的子结构模态构成,发现制动钳支架的某阶弹性模态是影响尖叫发生的关键,修改该阶模态即有可能抑制制动尖叫。     

基于模态局部化的耦合悬臂梁能量收集分析

为提高能量采集效率和拓宽能量采集效率范围,基于模态耦合原理,设计出一种机械耦合式悬臂梁结构。通过设计弹性连接的悬臂梁能量收集器,利用长度非对称诱发结构模态产生局部化现象,以假设模态法为指导,建立悬臂梁能量收集器的运动微分方程。基于理论模型、仿真模型和实验验证对能量收集进行研究,通过实验测量出耦合悬臂梁能量收集器的振动频率、电压和功率等信号。实验结果与仿真结果相互佐证,证明了压电悬臂梁能量收集器不仅能够提高频率带宽,而且也提高了收集效率。     

弯扭耦合颤振过程中的能量转换机理

采用激励-反馈机制建立了耦合颤振的能量分析方法并给出了颤振稳定的能量判据.结合平板的风洞试验研究了颤振临界风速下结构-气流系统内部的能量变化规律.分析结果表明,联合气动导数A1*H3*(A1*为竖向运动的速度对扭矩的贡献,H3*为扭转运动的位移对升力的贡献)建立了能量从竖向自由度向扭转自由度的传递途径,使气流能量在扭转...     

车辆制动盘模态耦合系统不稳定性研究

车辆制动盘模态耦合系统不稳定会使车辆制动系统产生摩擦、振动、噪声等.基于分形接触刚度对车辆制动盘建立含有两自由度的典型模态耦合模型;研究结合面切向与法向的接触刚度比、摩擦因数以及两者间的耦合效应与不稳定性的关系;分析摩擦副位置倾斜角度比对系统不稳定性的影响.研究结果表明,面切向与法向的接触刚度比、摩擦因数及摩擦副位置倾斜角度比决定特征值实部和固有频率,共同影响模态耦合系统稳定性.研究结果有助于深入研究车辆制动盘振动、噪声产生机理,也可为其设计与制造提供参考,具有一定理论及实践应用价值.     

Cu在低速和高速两种摩擦条件下第三体的形成及作用机理

采用连续观察方法,研究不同条件下第三体的形成机理,第三体对摩擦磨损的演变和积累过程作用机理.结果表明:在滑动摩擦过程中,第三体颗粒形成、堆积,第三体压实区形核、长大、压实.在这个过程中,能量和材料被消耗.第三体的性能对摩擦偶的摩擦系数及耐磨性有决定性的影响.     

摩擦中做功与能量转化的一种模型

提出一种模型,把物体间的切向力的作用区分为推动作用和摩擦作用,其中摩擦作用做正功,正是这个正功才使物体的内能增加,从而完整地解释了“摩擦生热”现象。     

多层箔片超声焊接的摩擦能量耗散机理及影响因素研究

在多层金属箔片的超声焊接过程中,焊头压紧金属箔片并带动其发生超声振动,各接触面摩擦生热并产生塑性变形,进而形成固相连接.各层箔片所受载荷存在差异,导致各接触面的摩擦行为和连接质量不一致,从而影响整体焊接质量.因此,需要分析焊接过程中载荷在多层金属箔片中的传递规律,揭示多界面的摩擦状态和能量耗散差异.以5层铜箔的超声焊接为研究对象,基于Cattaneo-Mindlin接触理论,利用Abaqus建立二维有限元仿真模型;分析不同压力载荷下各接触面的载荷分布和黏结-滑移状态转化;计算各接触面的摩擦耗散能量总量及在各接触面中的占比,并总结影响因素,给出多层金属箔片超声波焊接的理论工艺优化方法.     

摩擦引起的振动噪声文献综述与研究展望

以典型的制动尖叫为例,针对摩擦引起的振动和噪声问题从试验研究与分析、发生机理与理论、建模方法与仿真3个方面对国内外的研究进展进行了综述.在分析讨论主要研究困难和前期工作缺陷的基础上提出考虑系统参数的随机性、开展摩擦噪声不确定性研究的建议.     

船舶艉轴部尖声诊断

分析了某大型散装货轮艉轴部异常尖叫声。采用噪声和振动信号的频谱分析和相关分析,指出这种现象出现的原因在于船体刚度欠佳,致使中垂过大,轴系不对中,导致艉轴前密封盖艉轴卡环发生撞击式摩擦,最后用分子机械摩擦理论揭示了摩擦尖叫声产生的特点及其原因。     

闭环耦合模型中制动盘重根模态

盘式制动器噪声闭环耦合模型中, 制动盘模态参数由有限元计算得出, 存在大量重根模态, 它们在物理本质上是一阶模态, 而子结构模态构成分析方法将重根模态视为独立模态进行计算, 导致其结果难以理解。该研究详细解释了重根模态现象, 通过对制动盘重根模态振型进行拟合处理, 根据模态构成系数的含义和拟合得到的振型表达式推导了表征重根模态整体对不稳定模态贡献的综合构成系数。算例结果表明: 应用该方法可清晰分析对比制动盘重根模态对制动噪声的影响, 从而为制定有效抑制噪声的措施提供依据。     

用能量方法计算滑动摩擦力的研究

根据独立振子模型的能量耗散机理,提出一个用能量方法计算弹性接触光滑界面滑动摩擦力和摩擦系数的方法,并根据计算结果研究摩擦力和摩擦系数与摩擦副各种参数之间的关系.通过研究指出两摩擦副界面原子失稳跳跃后在平衡位置附近相对摆动是机械能耗散的关键.研究表明随着接触峰高度的增加摩擦力和摩擦系数也增加,当超过某个临界值时,摩擦力和摩擦系数基本上不再增加,此时能量方法与Bowden黏附摩擦理论公式计算值相近.     

多频激电相对相位谱研究

2n系列伪随机多频信号含有多个在对数坐标上呈等间距分布的主频率,是电法勘探的理想场源。多频激电相对相位谱法采用上述信号作为场源,充分反映了该信号作为电法勘探场源的优点。在多频激电相对相位谱法中,相对相位谱定义为φr(ω)=[kφ(ω)-φ(kω)]/(k-1)。根据傅里叶变换的性质和激电效应与耦合感应的关系,证明相对相位谱测量具有如下优点:可以消除发送机和接收机之间因时间不同步而引起的测量误差,提高了观测精度;对电磁耦合感应进行了一阶线性校正,可以压制耦合感应。通过改变Cole-Cole模型中的频率相关系数c 和频比k来分析相对相位谱与相位谱的差异,发现相对相位谱与相位谱在形态上一致,对异常具有同等的反应能力;它们之间的差值与频比k成反比、与频率相关系数c成正比。野外实测的多频激电相对相位谱和相位谱说明,激电相对相位谱测量对耦合感应具有良好的压制效果。     

“光储柔直系统”创新实验项目设计与实践

为推动科研成果和技术创新反哺人才培养,将光储柔直系统设计与控制领域的产业难题及已取得的科研成果引入实验教学,经过有机重构与设计,将其转化为与实验知识点相关的教学资源。设计“光储柔直系统”创新实验项目,促使本科生从电力系统源侧变换器角度切入,了解新能源系统,加深对光伏接口直流−直流（DC-DC）转换器设计、储能变换器设计等前沿开关电源设计问题以及新能源控制等前沿知识的理解,拓宽学生对实际生产过程中的工程技术难题的认知。采用模块化硬件拓扑结构和控制构架开展实验教学,引导学生进行科学探索和知识拓展。同时,为学生专业知识的综合运用和解决复杂实际工程问题提供了一个功能多样、设计灵活的实验平台。     

基于热力耦合的摩擦系数计算模型与仿真研究

基于界面摩擦过程中摩擦功耗散为界面原子热振动的原理,通过对界面原子在界面势能场激励作用下热振动分析,建立了基于摩擦界面热力耦合过程的滑动摩擦系数计算模型。仿真分析表明：滑动摩擦系数随摩擦速度增加而增高;当摩擦界面实际接触面积与载荷成线性关系时,摩擦系数与接触面积无关,当实际接触面积接近名义接触面积时,摩擦系数随载荷的增加而降低;此外,滑动摩擦系数随晶格常数增大而降低,随原子质量减小而升高。     

光伏发电及其所处电力系统可靠性评估研究进展

对光伏发电可靠性建模中辐照度模型、环境温度模型、光伏元件的随机停运模型等内容进行综述;对现有光伏发电及其所处电力系统可靠性评估方法及可靠性指标进行总结;综述了光伏发电对配电网及发电系统的影响,指出增加储能装置、风光互补发电、风光储组合运行是提高光伏发电及其所处电力系统可靠性的3种方法;最后对光伏发电及其所处电力系统可靠性评估的未来研究趋势做出展望.