涡轮起动机中斜撑离合器的瞬态冲击与楔合特性研究

将稳态楔合拓展至瞬态冲击是深入研究斜撑离合器正向设计的重要组成部分。本文从机械动力学理论出发,关联输入输出端载荷与响应特征,建立斜撑离合器冲击受载微分方程,揭示出离合器由瞬态楔合至稳态传动过程蕴含的动力学原理和一般规律。在此基础上,推导出斜撑离合器内外传动轴的综合应力分析模型,并提出运用接触应力、综合应力和楔角等指标整体考察离合器传动性能的校核方法。最后以某常见离合器部件为例,从理论计算和仿真分析两方面模拟了涡轮起动机环境下的短时受载工况,验证了本文原理和分析模型的有效性,因而对此类离合器的设计与校核分析具有重要意义。

单绳缠绕式矿井提升机制动瞬态冲击抑制策略

在矿井提升机的制动控制中,制动瞬态冲击是影响矿井提升机安全可靠运行的关键问题。由于受到技术和经济成本的制约,目前包含贴闸/压紧的制动过程全程采用力闭环控制,这不可避免地导致闸瓦与闸盘刚性接触时的制动力瞬态冲击问题。针对矿井提升机制动瞬态冲击问题,文中提出了一种基于滞回切换原理的混合贴闸/压紧制动控制策略。首先,分别利用非奇异快速终端滑模控制和反步控制设计了贴闸和压紧控制器;其次,为达到快速贴闸的目的,设计了一种基于离散积分器的在线贴闸轨迹再规划方法,有效地减小了制动器贴闸时间;然后,为实现由贴闸控制到压紧控制的安全切换,利用滞回切换原理,制定了混合贴闸/压紧控制稳态切换策略,大大减小了制动力瞬态冲击;最后,为验证提出方法的有效性,选择传统全程力闭环控制策略C1与混合贴闸/压紧直接切换策略C2作为对比方法,在单绳缠绕式提升试验台进行了对比实验,从贴闸时间、制动力最大跟踪误差和提升钢丝绳最大张力3个方面对实验结果进行了分析。实验结果表明:相较于C1控制策略,提出制动控制策略的贴闸时间缩短了64.5%,钢丝绳张力峰值减小了41 N;相较于C2控制策略,提出制动控制策略的制动力冲击减小了90.3%,钢丝绳张力峰值减小了88 N。上述结果表明本文提出的方法能有效改善制动瞬态冲击,减小制动空动时间,提高制动系统安全性,同时本研究也为一类需要混合力/位置控制的电液伺服系统提供了一种有效的解决方法。

功率分流混合动力系统模式切换连续瞬态冲击机理及其性能客观评价

针对功率分流混合动力系统模式切换过程连续瞬态冲击机理尚不明确且缺乏客观评价指标和方法的问题,本文探究了模式切换连续瞬态冲击机理及其性能客观评价方法。首先,结合动力传动系统高动态性能测试台架,建立了考虑转矩过零、齿轮副啮合时变刚度、齿隙及驱动电机转矩脉动的功率分流混合动力专用变速器(DHT)瞬态扭振模型;其次,研究了DHT模式切换过程转矩过零变化机理,提出了考虑转矩过零次数和模式切换时间的连续瞬态冲击性能时域评价指标,并采用短时傅里叶变换方法建立了基于冲击度时频特性的频域评价指标;最后,以纯电动向功率分流混动模式切换过程为例,采用变异系数法对不同加速踏板开度和齿隙影响下的连续瞬态冲击性能进行了客观分析评价。结果表明,功率分流DHT动力输出端转矩频繁过零和齿隙间的耦合作用是引发模式切换过程连续瞬态冲击的主要原因,减小齿隙可降低最大振幅频率100~200 Hz范围内的连续瞬态冲击;同时,根据综合评价得分对比,得到了模式切换过程连续瞬态冲击性能优化参数,本研究可为功率分流混合动力系统模式切换平顺性协调控制策略优化提供支撑。

轿车子午线轮胎瞬态冲击特性的仿真研究

以轿车子午线轮胎(简称轮胎)为研究对象,建立轮胎-转鼓有限元模型,并采用隐式-显式仿真分析方法对轮胎瞬态冲击特性进行仿真研究。结果表明:轮胎从较低速度向较高速度转变时,对障碍条的包覆行为存在由完全包覆向非完全包覆转移的现象;随着轮胎速度的增大,轮胎径向力最大幅值变化趋势为增大-减小-增大-减小,周向力最大幅值变化趋势与之相反;径向力衰减特性是轮胎固有属性,不随轮胎速度的变化而变化;在较低速度下负荷越小的轮胎行驶舒适性越好,在中等速度下适量负荷可以保证轮胎行驶舒适性最好,在较高速度下负荷越大的轮胎行驶舒适性越好。

基于瞬态冲击响应的混凝土路面板脱空识别

为开发混凝土路面板脱空检测专用仪器,降低检测费用和简化检测方法,在现有脱空检测方法的基础上,根据脱空板振动频率及在定量冲击激励下振幅的变化规律,提出了混凝土路面板脱空识别的瞬态冲击响应法.该方法可以根据板上测点功率谱图中共振峰的数量和基频大小（分析频带0-1 000 Hz）,对脱空状态进行初步定量判别;结合定量激励下测点振幅拟合曲线斜率的变化,实现脱空区边界的识别.通过若干不同脱空状态路面板的模型试验和对实际混凝土路面的检测,阐述了它的检测原理和操作流程,并验证了其可行性和有效性.

土压实度的瞬态冲击法测试

为寻找一种无损、快速和准确地检测土压实度的新方法，基于振动能量在土壤中衰减的基本原理，使用重锤冲击压实度不同、含水质量分数不同的土壤，在与冲击点一定距离处的土壤中测取振动响应信号，并对测取的信号在时域和频域上进行分析。试验结果表明：在测试距离一定、含水质量分数相同时，在同一脉冲宽度内振动加速度信号的幅值、有效值均随压实度的增加而增大；在最佳含水质量分数附近的范围内，土壤中含水质量分数对压实度计算结果的影响不大，误差小于1％；在冲击距离为200-400mm时的测量和计算结果，比较接近真实测量值，距离较近、较远时误差均较大。

混凝土路面板下脱空识别的瞬态冲击响应法研究

在总结当前混凝土路面板脱空检测方法的基础上,提出了用于脱空识别的瞬态冲击响应法。通过脱空路面板的模型试验具体阐述了该方法在脱空识别中的使用,结合测点振幅的三次样条拟合曲线提出了脱空边界的"零斜率"判别法。试验结果表明实际的脱空边界是一个模糊的区域,而采用"零斜率"判别法得到的脱空区域略偏于保守。最后通过在实际混凝土路面上进行的测试验证了瞬态冲击响应法的可行性。该方法同时也为今后的细化研究和相关测试仪器的开发打下了基础。

基于自适应时频分解的瞬态冲击信号提纯

在分析非平稳振动信号中瞬态冲击信号和平稳振动信号各自特点的基础上,发展了新的提纯机械故障冲击成分的信号处理方法。首先选择Chirplet基函数将被分析信号自适应展开,得到噪声抑制,高分辨率且无交叉干扰项的自适应时频谱,然后分别使用了两种方法从自适应时频谱中恢复出瞬态冲击分量。一种是采用振动冲击信号模型的时频分布去逼近时频滤波后的冲击分量时频分布,继而借助信号模型重构出冲击分量;另一种是根据冲击信号的Chirplet基函数的参数表达特征,直接选择所需基函数对冲击分量进行重构。最后,采用这两种方法分别对齿轮和轴承的故障信号进行分析,分析结果验证了这两种方法对瞬态冲击信号提取都非常有效,在机械故障诊断中有很大的参考价值。

瞬态冲击电流测量传感系统的研究

本文根据瞬态冲击电流的特点 ,探讨了符合国际电工委员会标准要求的测量系统 ,并以对雷电浪涌发生器短路电流波形为例 ,提出了用罗柯夫斯基线圈作为测量传感器的测量系统设计方案 ,该测量系统可用于静电放电电流、雷电电流等瞬态电流的测量。

轧机扭振非平稳瞬态冲击信号的处理方法

为解决轧机扭振非平稳瞬态冲击信号的故障特征量提取的难题,通过简化轧机动力学模型,构造出一种可以表达轧机扭振非平稳瞬态冲击信号的基元函数,并经哈尔变换和Hilbert-Huang变换的演化,提取出这类扭振信号故障特征。这为解决大型旋转机械设备主传动系统的扭振分析提供了新思路。

路基压实度快速测定的瞬态冲击频谱分析法

叙述了用瞬态冲击频谱分析法测定路基压实度的原理和技术关键。运用Ｓ—Ｇ水滞频段，无需测量土的含水量，就能快速、无损、定量的测定土的压实度。

大长径比火箭弹在瞬态冲击下的振动响应

从振动响应的基本理论出发,建立火箭弹有限元计算模型,通过模拟计算分析,对大长径比火箭弹在瞬态冲击扰动下的振动响应进行了研究,得到了一些有益结论,可为火箭弹的结构和强度设计提供一定依据。

基于DSP的瞬态冲击信号采集的研究

为满足瞬态冲击信号快速测量,介绍了一种基于DSP的瞬态冲击信号采集方法;采用器件内的ADC和控制模块,设计了包括衰减提升,LCD接口电路、存储器接口电路等数字化信号采集的辅助电路和相应的控制软件;经试验证明这种采集方法具有很好的稳定性和可靠性。

基于瞬态冲击加速度的压实度快速无损检测系统

为了对施工现场路基压实度进行快速检测,基于瞬态冲击加速度的响应特点,建立压实度快速无损检测系统。通过对静压成型的粘土和水泥稳定碎石试件进行室内冲击实验,分析不同压实度试件产生的响应图谱,发现瞬态冲击产生的加速度响应信号与路基土压实度具有显著的相关性——随着路基压实度的增大,加速度有效值也在增大,并确定加速度有效值与压实度的关系;并在施工现场进行验证测试,根据模型计算出相应条件下的压实度值,与灌砂法测定结果进行比较,表明加速度有效值可以很好地反映路基压实情况。基于瞬态冲击加速度的压实度快速无损检测系统可以用来快速判断路基压实度。

基于EMD时频分析的轧机扭振瞬态冲击特征提取

为解决轧机扭振非平稳瞬态冲击信号瞬态特征量提取的难题,采用EMD(Empirical mode decomposition)方法提取信号的固有模态函数(IMF),再结合Hilbert变换建立单频振动瞬态信号瞬时频率提取模型,得到信号的Hilbert/Huang时频谱,进而得到Hilbert边际谱,从而提取扭振信号瞬态特征。该算法既避免了小波分解中的频率混叠,又具有时间尺度自适应调整的特点,克服了小波变换中小波基选取的难题。通过仿真实验验证了该方法的可行性,通过轧机在咬钢抛钢时实测瞬态信号的分析表明了该方法的可靠性。

空隙率对潜孔锤凿岩瞬态冲击过程的影响

潜孔锤的钻进过程是一个高度非线性、大变形、破碎岩石的过程,利用非线性有限元程序ANSYS/LS-DY-NA研究了在凿岩过程中,球齿凿入不同空隙率(塑性体积应变)岩石的冲击力特性。结果表明,岩石空隙率对钻头球齿与岩石之间的凿入冲击力幅值有很大影响,随着空隙率的增大,球齿凿入的冲击力显著减小,而对活塞与钻头间冲击力幅值影响甚微。通过ANSYS/LS-DYNA瞬态冲击数值模拟,形象地再现了潜孔锤钻凿系统冲击岩石发生侵入破坏的物理过程,为冲击碎岩瞬态研究提供了一个有效的分析方法。

导引头瞬态冲击环境辨识与天地差异分析

某导引头在工作过程中出现功能失效,通过数据分析发现,导引头在发动机点火时刻出现异常,但产品在交付前通过了冲击试验考核。为了分析失效原因,开展了导引头的传递特性试验,基于遥测点时间历程,辨识出导引头安装端面的瞬态冲击环境。通过与地面试验对比发现,现有环境考核方式不能完全覆盖实际使用环境,为故障定位和试验改进提供了重要依据。该研究可以为其他产品环境条件分析制定提供借鉴。

基于LabVIEW的瞬态冲击力信号数据采集程序设计

瞬态冲击力（以下简称“冲击力”）的整个持续时间很短，其特点是力瞬间骤升，形成尖峰后迅速回落。使用计算机采集系统捕捉冲击力信号，如果手动控制采集开始和结束，那么一方面采集过程需要人为干预，另一方面会采集到大量的无效数据，不仅占用系统资源，而且增加了信号的后续处理环节。

瞬态冲击下车辆动力学建模及仿真计算

车辆系统受到瞬态冲击是一种常见的工况,文章建立了瞬态冲击下车辆系统的动力学模型,采用Simulink软件对系统响应进行动态仿真计算,得出每节车在瞬态冲击下的加速度、速度、位移等动态曲线图。该仿真方法计算结果清晰,数据可靠,具有较高的工程应用价值。

基于EMD和HHT的轧机扭振瞬态冲击信号时频分析研究

为解决轧机扭振非平稳瞬态冲击信号的瞬态时频分析难题,提出了基于EMD和Hilbert-Huang变换的瞬态振动信号时频分析方法.利用EMD分解提取信号的固有模态函数(IMF),再结合Hilbert变换,求解瞬时频率,进而得到信号的Hilbert-Huang时频谱及边际谱,从而提取扭振信号瞬态特征.通过仿真实验验证了该方法的可靠性,通过轧机在咬钢抛钢时实测瞬态信号的分析,表明了该方法的可行性.