活塞式发动机轴系耦合振动问题（三）──同频和倍频耦合计算方法

作者曾经介绍过活塞式发动机轴系扭转与轴向振动间的两种耦合形式：同频耦合和倍频耦合〔１〕、〔２〕。本文中，在对两种耦合机理分析研究的基础上，建立了耦合系统模型，分析了曲轴系统扭转、轴向耦合振动特性，提出了同频及倍频耦合的计算方法。

内燃机机械噪声与曲轴振动的关系

发动机的机械噪声源于发动机零部件的振动，而主要零部件的振动都直接或间接与曲轴的振动有关．文章分析了曲轴振动到各零部件的传递路径，介绍了减振降噪的措施．实验证明通过精心设计各零部件的固有频率和振型以避免强共振，可以有效地降低机械噪声，改善振动的传递路径也是有效措施之一．

活塞式发动机轴系的耦合振动

本文指出了发动机曲轴系统的一些耦合振动的基本事实，简述了研究耦合振动的各种模型及各耦合参数的确定方法，给出了曲柄在载荷作用下的变形分析结果及三个实际轴系的扭振引起的轴向振动的计算与实测结果对比。作者还指出，己往孤立地研究曲轴轴系的扭转．轴向和横向三种振动法揭示某些实际振动现象，因此以耦合的观点来研究轴系振动是必要的．

悬挂式座椅与重型车的平顺性

一个简化的汽车－座椅－人体振系模型以路面不平度为输入函数，计算系统及人体的振动响应，从而对平顺性作出评价，通过计算和试验讨论了改进汽车平顺性的途径，探讨了悬挂座椅的设计原则。实验证明，实现悬挂式座椅刚度的最佳选择是完全可能的。

用自由度凝聚法确定曲轴的耦合刚度

提出了一种精确计算曲轴耦合刚度的方法．首先用三维有限元模型生成曲柄模型的整体刚度阵，然后分三步进行自由度凝聚：主自由度凝聚、铁木辛柯梁段九自由度凝聚、四自由度主坐标凝聚，最终求出半个曲柄的耦合刚度．用该方法对Ｂ＆Ｗ６Ｓ７０ＭＣ柴油机曲轴的耦合刚度进行了计算并对该机轴系的耦合振动响应进行了计算；与实测结果相比较，取得令人满意的结果．

某柴油机机体支反力的有限元分析

以某V型柴油机机体为研究对象,运用有限元分析法,对其在额定工况下进行瞬态动力学分析。计算得出机体所受的支反力,为转向架设计提供依据,为机体应力测试提供参考,为机体的改进设计提供建议。

基于广义回归神经网络的时间序列预测研究

介绍了广义回归神经网络的基本理论 ,提出了应用 BIC准则确定输入神经元数目的方法 ,将其应用于大型旋转机械振动状态时间序列的单步和多步预测 ,与传统的采用误差反向传播学习算法的三层前馈感知器网络 (BP神经网络 )的预测结果进行对比。结果表明 ,该网络的预测性能优于后者 ,即使样本数据稀少 。

粗糙集与神经网络集成在故障诊断中应用研究

提出了SOM网络-粗糙集-BP网络集成进行故障诊断的方案:首先应用SOM网络离散化故障诊断数据中的连续属性值;然后基于粗糙集理论计算诊断决策系统的约简,根据实际需要确定最优决策系统;最后在最优决策系统的基础上设计BP网络进行故障诊断.4135柴油机的实际诊断结果验证了所提出的神经网络与粗糙集理论相结合进行故障诊断的可行性.在数据充分的条件下,该方案可以推广应用于其他机械设备.

旋转机械振动故障诊断理论与技术进展综述

非线性理论、信号处理、知识工程和计算智能等学科的发展 ,丰富了故障诊断的内容。总结了旋转机械故障机理。

疲劳短裂纹理论及寿命预测方法新进展

回顾短裂纹萌生和扩展机理、寿命预测以及短裂纹行为模拟方面的最新进展,侧重介绍疲劳短裂纹行为的统计模拟方法,马尔可夫链模型、威布尔分布函数、群体疲劳短裂纹的蒙特卡罗模拟和分形方法,以及应用蒙特卡罗方法及分形方法对低碳钢高温低周疲劳短裂纹行为所进行的模拟。对于基于BP(back propagation)神经网络的统计方法在疲劳短裂纹方面的应用也给予一定的介绍。

基于DSP的振动信号阶比与时域同步平均分析

本文介绍了阶次这一特征分量在机械故障诊断中的作用 ,以及其原理和各种具体实现方法。而时域同步平均可以有效衰减与回转频率无关的干扰 ,提取与工作状态直接相关的周期信号。同时 ,时域同步平均的实现方法与阶比分析也有相似之处 ,所以本文也对其作了介绍。在比较几种传统方法后 ,提出了采用高速数字信号处理器DSP电路和插值算法来进行振动信号的阶比分析和时域同步平均处理。克服了基于锁相环电路采样方法跟踪精度低。

橡胶减振器非线性动态特性的试验研究

采用电动振动台对橡胶减振器的非线性动态特性进行了试验研究,利用正逆傅立叶变换对试验数据进行了处理。建立了橡胶减振器的动力学模型,运用Runge-Kutta法和模型曲线重构法论证了模型对单一工况参数识别的有效性。利用该模型对试验工况逐一进行识别,得到了不同工况下橡胶减振器的刚度和阻尼。分析发现识别的刚度和阻尼与振幅和频率之间呈曲面关系,表明橡胶减振器在较大振幅下的动态特性已不能用简单的曲线来描述。

高压共轨电控直喷式柴油机喷油规律和放热规律对燃烧噪声的影响

直喷式柴油机应用高压共轨电控喷油系统,分析了不同的共轨压力、喷射定时参数和预喷射与气体最高燃烧压力、最大压力升高率及压力升高加速度的关系,探讨了在一定的转速下,放热规律对燃烧噪声的影响.结果表明,预喷射在一定的转速、不同的负荷工况下对燃烧过程和放热率曲线有明显的影响,放热率峰值及作用时间对压力高频振荡及燃烧噪声有明显的作用.

活塞式发动机轴系耦合振动问题(二)——扭转、轴向的升级连振

作为前文的继续,作者针对耦合振动问题进行了曲柄模型的动态试验。通过对试验结果的分析研究,揭示了扭转-轴向的升级连振现象。这种研究还有助于理解实验数据处理中出现的主要及次要因素的影响,从而提出了升级连振现象的成因,并形成了发动机轴系耦合振动问题的实际解法。

基于有限元和多体动力学的柴油机曲轴动态强度与冲击响应分析

以某16 V柴油机曲轴为例,利用非线性多体动力学与三维实体有限元法对其进行正常工况下强度分析和模拟水下爆炸作用下的冲击响应分析。首先,建立曲轴等部件的三维实体有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,导入多体动力学分析软件后添加连接单元,建立轴系非线性多体动力学模型。然后,将多体动力学分析结果恢复到含油孔的曲轴三维实体有限元精细模型(单拐-梁模型),进行正常工况一个循环曲轴动应力计算和疲劳强度分析。最后,进行冲击载荷作用下的曲轴动应力计算及强度分析,校核其冲击下的可靠性。

CAN局域网及J1939协议在货车和客车上的运用

叙述了CAN总线网络的特点及J1939协议的原理、内容及协议的应用。

预喷射对柴油机燃烧噪声的影响

讨论了燃烧噪声的产生机理,分析了直喷式柴油机采用不同的预喷射策略,气体最高燃烧压力、最大压力升高率及气体高频压力振荡对燃烧噪声的影响.结果发现,预喷射量和预喷射定时在不同的转速和负荷工况下对燃烧噪声有不同的影响,燃烧噪声的优化需要考虑预喷射参数的共同作用;预喷射是降低燃烧噪声的有效措施,尤其对于中低负荷的工况.

活塞式发动机轴系耦合振动问题(一)——扭转振动引起的轴向振动

在一些活塞式发动机轴系的振动实测中曾发现明显的扭振引起的轴向振动,但这些被测轴系的扭转与轴向固有频率相差甚远。这种耦合现象是由曲轴的特定结构决定的。单曲柄模型试验表明,曲轴一旦受扭即产生轴向收缩,于是引起轴向振动。本文作者提出了一种计算此类振动的简易方法,并给出了三个计算实例及其与实测结果的对比。

基于粗糙集与神经网络集成的内燃机故障诊断

鉴于粗糙集理论对于决策系统的约简处理能力以及神经网络的自组织聚类和非线性映射功能,提出了应用SOM网络—粗糙集—BP网络集成进行故障诊断的方案:应用SOM网络离散化故障诊断数据中的连续属性值;基于粗糙集理论计算诊断决策系统的约简,根据实际需要确定最优决策系统;在最优决策系统的基础上设计BP网络进行故障诊断。柴油机的实际诊断结果验证了将神经网络与粗糙集理论相结合进行故障诊断的可行性。在数据充分的条件下,该方案可以推广应用于其它机械设备。

长行程船用柴油机轴系轴向振动特性的分析

从静态、动态和耦合振动等几方面对人们所关注的长行程船用柴油机轴系轴向振动加剧的机理进行了深入的理论分析，并通过实测结果加以证实。指出了随着柴油机行程加大和爆发压力的提高，会使轴向振动的平衡振幅加大，这是轴向振动加剧的主要原因。