混合弹性边界下板类结构的动力学分析方法

板结构与其他构件的装配关系可用不同的边界条件进行模拟,然而针对不同边界条件的板结构进行动力学特性分析,目前缺乏统一的数学建模方法。以混合弹性边界条件下加筋、开孔的板类结构的横向振动为例,利用Rayleigh-Ritz法和模态叠加法求解矩形加筋多孔板在简谐激励下的动力学响应问题。采用将开孔板与加强筋沿交界面进行分离,结合改进的傅里叶级数设定开孔板的横向振动位移函数,利用不同刚度弹簧模拟混合弹性边界,推导加筋矩形开多孔板和边界弹簧系统的动能与势能,求解其在简谐激励下的动力学响应。经对比,理论计算结果与有限元(Finite Element Method,FEM)结果吻合良好。此外,用同样的方法分析不同孔尺寸对结构固有频率和响应的影响。研究发现,可通过改变加筋板的开孔形状、尺寸对结构的振动特性进行调整。研究成果可为混合弹性边界板结构动力分析提供一种新的技术途径,可以简化加筋开孔板结构动力分析的步骤。

海上漂浮式风电机组塔筒优化方法研究

为适应复杂多变的海上环境,高效利用风资源、减少用钢成本,开展漂浮式风电机组塔筒的结构优化设计。以船载风电机组为研究对象,引入漂浮式基础的动态响应,作为影响塔筒弯曲变形的重要约束条件。在保证风电机组稳定功率输出的前提下,以质量最轻为优化目标,以塔筒构造要求和规范为基本约束条件,建立漂浮式基础风电机组塔筒的数值优化模型,并利用遗传算法完成了模型优化。结果显示,在保证风电机组稳定性和正常功率输出要求下,塔筒的质量降低了35%,刚度提高了25%。

板结构多模态动力吸振设计方法

针对海洋平台动力吸振研究中存在的多模态耦合振动吸振效果差的问题,研究抑制平台板结构振动的动力吸振器的设计方法。以薄板为具体研究对象,建立薄板与动力吸振器的数学模型,分析动力吸振器质量比的选择问题,讨论在离散模态和密集模态两种情况下动力吸振器的最佳安装位置,给出动力吸振器阻尼比和频率比的优化设计公式。在上述研究基础上,总结平台板结构动力吸振方法。以一个舱室仿真模型为应用对象,对参与舱壁振动的5阶模态进行振动控制,减振效果最高为92.2%。对动力吸振器进行补正设计后,针对第一、第五阶模态的减振效果分别提升0.9个百分点和6.1个百分点。上述结果验证了平台板结构动力吸振方法的有效性,该方法对海洋平台的振动防护具有一定的指导意义。

双层底结构优化及减振效果分析

针对海洋平台安装基座隔振性能分析,建立其所在位置的基础结构(双层底结构)有限元模型,以点群加速度响应最大幅值处的振级落差为评价指标,采用变密度法对双层底结构进行开孔、开孔与加筋两种方案的拓扑优化,并与原始结构减振效果进行对比分析,同时开展试验验证优化结果。结果表明:优化后基座振级落差较原始基座提升3.41 dB,试验结果与仿真结果的最大误差为5.2%。两者具有很好的一致性,优化结果可靠,优化后减振效果明显。对基座减振设计具有一定的指导和借鉴意义。

惯性力是真实的力吗

牛顿三定律是大家都熟悉的基础的物理学定律,但是为什么一定是三个定律却并不一定被理解。我们在该文中提供一种理解三定律完整性的有趣解释。牛顿定律的一个基础概念为力,但是与牛顿定律本身不同的是,力在非惯性系中和在惯性系中理解没有什么差别。惯性力是一个例外,它只存在于非惯性系中,没有施力者和反作用,因此被当作是一种虚构的力。在这篇文章中,我们研究了时空如何施加了惯性力并受到相应的反作用,因此惯性力可以被当作是真实的力,这为超出牛顿力学的框架(即牛顿的绝对时空观)理解力提供一种途径。

60°V8发动机平衡分析及平衡机构设计

本文对60°夹角的V型8缸发动机进行了平衡分析,并就该类机型平衡机构的设计进行了探讨,为某8V150柴油机优化设计了双轴平衡机构,使该平衡机构不但100％完全平衡了二次往复惯性力,而且最大可能地消减了侧倾力矩。经实验验证表明,本平衡方案极大地改善了该8V150柴油机的振动特性,解决了该类机型设计中的一大技术难题。

发动机总体力学分析CAD系统

以往复活塞式发动机为需求背景 ,采用了基于底层语言 (VC+ + 6 .0 )与大型软件包 (I- DEAS)二次开发相结合的开发模式 ,研制开发了一套发动机总体力学分析 CAD软件系统。它涵盖了发动机常规力学分析和动、静态力学匹配设计等功能。主要包括发动机常规力学分析、整机静力匹配设计、整机动态刚度匹配设计、发动机总体数据库、系统总控等子系统。

约束条件对错拐曲轴有限元分析的影响

本文通过对某90°夹角V6发动机所采用的错拐曲轴进行有限元分析,对照实验结果,讨论了在有限元分析过程中,位移边界条件对分析结果的影响,给出了符合实际状况的约束方法。

基于ATV的内燃机结构声辐射预测技术研究

基于声传递向量(ATV)的概念,研究探讨了ATV技术在内燃机结构辐射噪声仿真预测上的应用方法和途径。以某四缸柴油机为例,利用ATV技术,计算得到了整机结构辐射声功率、外场域点声压(级)、结构面板声学贡献、辐射效率等声学响应。在内燃机研制过程中,基于振动和声压域之间振-声关系的ATV技术,是快速进行振-声响应预测的一个有效方法。

基于MDO技术的油底壳结构优化方法研究

为提高油底壳的结构刚度,减轻质量,研究探讨了一种利用成熟CAD/CAE软件和多学科设计优化(MDO)平台进行内燃机部件结构优化设计的方法。利用iSIGHT、I-DEAS软件和VC++语言,构建了一套结构优化集成系统,实现了基于MDO技术的油底壳结构优化的整个仿真流程,并对程序控制的实体模型参数化修改、集成框架以及相关优化算法等进行了探讨。针对某型号柴油机油底壳,利用连续二次规划(NLPQL)算法,优化求得了结构参数全局最优解。实践结果表明:MDO技术应用于内燃机结构优化设计,是实用和可行的。

国内外水资源承载力的研究综述

随着能源危机的出现,资源环境问题逐渐成为各国经济学家和环境学家特别关注的问题。近年来,水资源短缺越来越成为各地经济发展的制约因素,面对这种情况,资源承载力概念的提出为资源与经济发展问题提供了一条新的研究途径。本文将国内外有关水资源承载力概念和量化方法的研究作一总体分析,结果表明:(1)国外对水资源承载力的研究较少,国内的研究大体可分为初始、发展、鼎盛和拓展四个阶段;(2)从横向比较来看,水资源承载力的研究在我国以近十年为盛。但研究多集中在资源学科领域和地理环境学科领域,角度大多是综合考虑多方面的影响因素,对一个地区的水资源承载力作出系统评价,并借助可持续发展的思想,应用已有的和创新的方法来解决水资源承载力的问题;(3)水资源承载力的研究在一定程度上是土地资源承载力研究的进步;(4)水资源承载力的研究较少考虑环境污染对水资源承载力以及整个社会系统的影响。在此基础上,本文最后对承载力在自然资源方面的研究作了小结和展望。

V6发动机整机振动控制的工程化实现

本文针对某V型90°夹角的6缸车用发动机,将发动机整机振动分析和控制工作与发动机的研制过程紧密结合,通过惯性力系平衡分析、振动激励力特性分析、悬置系统优化设计、悬置元件与悬置系统工程化设计等,实现了该V6发动机整机振动的工程化最优控制。通过台架整机振动测试及可靠性考核试验表明,本文所采用的一系列分析方法和工程设计是合理、可行和可靠的,对其它类型发动机的整机振动分析和控制具有现实的参考价值。

内燃机噪声控制技术的现状及发展趋势

系统综述了车用内燃机噪声控制技术的发展历程、现状和最新发展趋势，指出我国内燃机噪声控制技术水平与发达国家的差距和努力方向。

动力舱排气引射器设计及其内部流场数值模拟

采用了利用发动机废气能量的通风散热除尘技术,考虑到动力舱空间限制的制约,为某型重载车辆优选设计了一种排气抽尘引射器.并利用流体动力学数值仿真技术,开展了数值模拟计算,探讨了引射器结构对引射系数的影响,得到了关键结构参数对引射系数的影响规律.据此,改进设计出5种排气引射器型式,使其引射性能得以改善;考虑到紧凑性、轻量化的设计要求,在满足通风散热要求的前提下,不盲目追求最大的引射系数.给出针对混合室工作段长度参量不同的设计方案的对比结果:混合室工作段长度在125 mm附近时,引射器可达到最优引射效果.

国内外水资源承载力研究综述

随着能源危机的提出,资源环境问题逐渐成为各国经济学家和环境学家特别关注的问题。近年来,水资源的短缺越来越成为各地经济发展的制约因素,面对这种情况,资源承载力概念的提出为资源与经济发展问题提供了一条新的研究途径。本文将国内外有关水资源承载力的概念和量化方法的研究作一总体分析,结果表明:(1)国外对水资源承载力的研究较少,国内的研究大体可分为初始、发展、鼎盛和拓展四个阶段;(2)从横向比较来看,水资源承载力的研究在我国以近十年为盛。但研究多集中在资源学科领域和地理环境学科领域,角度大多是综合考虑多方面的影响因素,对一个地区的水资源承载力作出系统评价,并借助可持续发展的思想,应用已有的和创新的方法来解决水资源承载力的问题;(3)水资源承载力的研究在一定程度上是土地资源承载力研究的进步;(4)水资源承载力的研究较少考虑环境污染对水资源承载力以及整个社会系统的影响。在此基础上,本文最后对承载力在自然资源方面的研究作了小结和展望。

内燃机结构辐射噪声分析技术研究

建立了“基于BEM理论,利用ATV技术,采用FEM—BEM联合求解策略”的内燃机结构辐射噪声预测分析方法。在内燃机多工况条件下,为结构声辐射问题的快速求解,提供了新的思路和方法。使用该方法,对某型直列6缸柴油机进行了计算机仿真分析。通过试验测试,证明了该方法的科学性、合理性和可行性。

四缸发动机二次往复惯性力平衡技术

针对直列四缸发动机惯性力系中未平衡的二次往复惯性力 ,进行了多种平衡方案的对比 ,并通过对发动机整机振动烈度指标的评价优选出了某型号直列四缸发动机的平衡机构 ,为降低该机的振动和噪声奠定了基础 ,对该类发动机平衡方案的优选具有参考意义。

双轴平衡机构优化设计及工程实现

针对某型号直列4缸车用柴油机,优化设计了一套双轴平衡机构,提出了"粗-细双轴"平衡的新概念,该机构在100%平衡二次往复惯性力的基础上,部分抵消了倾覆力矩,实现了整机当量振动烈度的最优控制,改善了该机的振声特性,并已投入批量生产.

汽车专业教学改革的思考

分析了目前我国汽车专业教学的现状和存在的问题 ,譬如教材陈旧、实习条件差、实验手段落后、重设计、轻维修等 ,就此针对性地提出了进行教材更新和改革、依托汽车制造业提供实习器具和改进实习手段、利用各种科技手段为教学服务、改革专业方向。