多级多重模态减缩策略及其在转子系统动力学特性分析上的应用

航空发动机转子部件众多,多部件高维复杂系统计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态减缩策略。对每个单独的子结构利用固定界面模态减缩,并行减缩各子结构的内部自由度,同时完整保留子结构间的耦合关系。通过子结构组合定义新一级的子结构,应用多级模态减缩策略提升降维减缩效果,结合多重模态减缩方法,构建界面分支模态,可显著降低转子有限元模型的维数,同时保留关键子结构的动力学特征和系统整体关键动力学特性。此计算策略被用于某弹用发动机转子系统低维减缩模型的建立,利用减缩模型提升了转子动力学分析的效率,加速轴承刚度参数的优化设计。研究结果表明,与ANSYS计算相比,转子动力学分析所需时间降低了99.5%,精度误差不超过0.1%,该计算策略可用于多部件高维复杂系统的快速分析。

融洽向上的导学共同体建立——防范研究生心理问题于未然

融洽向上的导学共同体建立是预防研究生心理问题的有效途径,也是提高团队科研能力、实现师生共同发展的重要基石。导师认同师生的平等性和共生性,是建立导学共同体的关键前提;非学术性导学互动,是加强导学共同体建设的重要载体;“向上”与“融洽”同等重要,是导学共同体的建设目标;有效指导和人文关怀,是消灭学生心理问题于萌芽阶段的有效手段。

航空燃气涡轮发动机碰摩研究现状与展望

转静件碰摩是航空发动机中常见的故障现象,对发动机的安全可靠运转具有重要影响。从力学本质上,碰摩具有多物理场耦合、跨尺度和强非线性特征,碰摩结构的动力学行为极为复杂。主要以航空发动机工程需求为出发点,介绍了航空发动机中碰摩类型、碰摩力学效应及其引起的结构件损伤或失效形式;从碰摩局部力学模型和整体力学模型两方面梳理了碰摩动力学建模的主要成果;阐述了转子、叶片-盘-机匣、旋转壳体等结构件在碰摩过程中的非线性动力学行为的研究进展。对今后航空发动机碰摩研究的发展方向和工作重点进行了展望,提出要进一步完善和发展碰摩局部力学行为、跨尺度力学模型和非线性碰摩动力学特性相关理论技术,并针对当前工程亟需建立转静件碰摩损伤评估与危害度评价方法。

适用于优化建筑结构声振特性的多重模态减缩策略

建筑结构的声振特性是衡量建筑舒适性的重要指标之一,也是直接影响建筑使用寿命的重要因素,开展建筑结构声振特性优化的设计方法研究具有重要的工程意义。以建筑结构为研究对象,将其看作声固耦合系统——固体域为混凝土材质的楼板和墙壁板构成的长方体结构,结构内部腔体填满可压缩空气。引入分支模态发展了多重模态综合理论,建立了基于子结构固定界面模态、连接面分支模态和声学体自由子结构模态的减缩模型,极大地提升了声固耦合系统声振特性的分析效率;基于该减缩模型发展了一套建筑结构内部声压级优化方法,重点分析了建筑结构内部声压级与墙壁厚度、楼板-墙壁连接面上刚度之间的定量关系,并以腔体内部平均声压级为优化指标给出了优化策略。本文所提出方法和分析结果可为建筑结构声振特性的分析和设计提供参考。

航空发动机双转子系统临界转速求解方法

针对航空发动机转子动力学设计需求,将有限元法与振型筛选法相结合,提出适于工程应用的临界转速求解方法,结合算例详细论述了完全法和缩减法的求解过程。研究结果表明:两种求解方法的结果完全一致,而缩减法求解过程迭代次数少,更为方便;某双转子系统,顺转时存在5阶临界转速,而反转时在相同的转速范围内将增加n=3,n=4和n=5的反进动临界转速,临界转速的密集性导致反转转子的动力学设计更为复杂。

航空发动机整机动力学模型建立与振动特性分析

针对航空发动机的转子/整机动力学问题,使用两自由度动力学模型对转、静子的振动耦合机理进行了解释,指出传统转子动力学模型将导致最大67%的计算误差,因此需要采用整机动力学模型对发动机的振动特性进行求解。进一步明确了整机动力学有限元模型的简化原则和模型功用,针对转、静子的典型结构论述了详细的建模方法。采用整机三维模型对双转子涡扇发动机的固有振动特性进行了计算和评估,结果表明,慢车至最大转速区间内只存在一阶高压转子平动振型,转子系统总应变能不超过20%,共振裕度大于20%,满足航空发动机的转子动力学设计要求。

带宽弦叶片的盘片耦合振动特性研究

为确定盘片系统将发生的耦合共振 ,建立了带宽弦叶片的盘片耦合系统的基本重复扇区的有限元模型 ,并采用波传播技术对耦合系统进行了振动特性的计算分析 .指出了宽弦叶片在振动中表现出的特有振型 ,以及随转速的变化规律 .分析了盘片耦合后的振动特性 。

航空发动机转子支承系统刚度计算中的几个问题

从计算航空发动机转子系统动力特性的需要出发,讨论了发动机中支承机匣系统、弹性支承、轴承支承等典型支承结构的径向刚度计算中的几个问题,并准确计算得到了某支承机匣及弹性环式弹支的径向刚度.

辽宁阜新农村居民心肌梗死的流行病学特征及危险因素调查

目的了解北方农村地区成年人群心肌梗死的流行病学特征和相关危险因素,为北方农村地区心肌梗死的防治和干预提供科学依据。方法采用随机分层整群抽样对辽宁省阜新地区的7个乡镇≥35岁30214名农村常驻(≥5年)成年人进行了调查。由培训过的医师对调查对象进行了血压测量和常见心肌梗死危险因素资料的收集。结果辽宁省农村居民心肌梗死患病率为0.29%,标化率为0.28%;男性患病率为0.26%(标化率0.25%),女性患病率为0.32%(标化率0.31%),性别间差异无显著性(χ2=0.90,P=0.342)。随着年龄和血压分级的增高,心肌梗死患病率呈明显增高趋势。多元Logistic逐步回归分析表明年龄、超重、肥胖、高血压家族史、高血压、吸烟和爱吃咸食等因素是心肌梗死患病的危险因素。其中肥胖人群患心肌梗死的调整优势比是体质正常人群的6.08倍(95%CI为2.84～13.03)。结论辽宁省农村居民心肌梗死患病率较高,肥胖、高血压是心肌梗死最显著的危险因素,而许多居民对心肌梗死危险因素的防治知识非常匮乏。应提高农村居民对心肌梗死危险因素和相关知识的认识度,以降低心肌梗死的患病危险性。

带缘板阻尼结构转子叶片振动特性的影响参数分析

针对转子叶片缘板阻尼结构设计需求。根据简化模型定性分析了缘板阻尼结构接触作用对刚度和阻尼带来的非线性影响;采用考虑正压力的分布形式和局部滑移现象的分布式摩擦力学模型,通过数值计算叶片非线性振动响应,获得了缘板阻尼结构关键参数对叶片振动特性的影响规律。研究结果表明:阻尼块质量是缘板阻尼结构设计的最关键参数,应根据最佳压紧力值确定阻尼块质量。

离心叶轮与轴流叶轮振动特性的对比分析

采用有限元方法,从叶片振动特性、轮盘振动特性和盘片耦合振动特性三个方面对两种类型的压气机叶轮进行了对比研究.指出了两者叶片在振动中表现出的不同振型和随转速变化的不同规律.对比分析了叶片对轮盘系统振动频率的影响,以及节径数对盘片耦合振动频率的影响.

兼顾理论与实践的机械振动基础课程教学模式探索

针对目前机械振动基础课程教学中存在的学生学习积极性不高、理论与实践脱节等问题,文章详细对比分析了常用教学方法的特点,并探讨提出ETHCP教学模式,在每节课程中将实验演示、理论推导、历史简述、案例分析和课堂练习有机结合,并通过具体教学案例论述了ETHCP实施过程。教学实践表明,ETHCP可以有效提高学生学习兴趣,并且多数学生对工程中的振动问题可以提出有效的解决思路。

船用气水分离器静强度分析技术研究

从计算船用气水分离器静强度、静刚度的分析需要出发,建立了某型气水分离系统的有限元模型.讨论了静强度分析中,边界条件的处理方法,通过流场分析对作用于惯性级的复杂气流激励提出了等效方法,求得了系统在各工作状态下的应力危险区以及变形幅值.并由抗弯刚度的计算结果指出了设计的不足之处,为船用气水分离器的结构优化设计提供了依据.

工程实践牵引的机械振动教学案例设计

理论学习与工程实践脱节是目前工科课程在教学中普遍存在的问题。从3个方面改进教学过程:(1)建立具有学术前沿性和工程指导性的课程体系与教学内容;(2)建立兼顾理论与实践的机械振动基础课程教学模式;(3)采用讲授式教学与探究式教学有机结合的授课理念。从实际科研中提取合适的案例应用于教学过程显得尤为重要。面向飞行器动力工程专业学生,从航空发动机实际工程研制过程遇到的振动问题出发,针对工程中最为关注的模态频率,给出与“机械振动基础”课程各知识点紧密相关的具体案例。分别针对叶片弯曲振动问题、低压转子扭振问题和高压转子横向振动问题,通过从单自由度到两自由度的案例设计,使学生建立从工程对象到力学模型,再到数学方程求解,最后使用分析结果指导工程设计的工程思维模式,为机械振动课程授课教师的课件准备提供案例和教学思路。

35kV 2000A冷绝缘高温超导电缆监控系统设计与开发

结合工程的实际情况,介绍冷绝缘高温超导电缆监控系统的设计和开发,采用了冗余备份技术和多种运行保障措施,从而有效提高系统可靠性。

前列腺摘除术后病人自控镇痛

前列腺增生是男性老年人常见病,部分病人往往需手术治疗,而术后伴有刀口疼痛和膀胱阵发性痉挛痛,以及膀胱冲洗引流渗血较多,导致病人术后痛苦较大。我们选择60例病人采用不同配合方法使用镇痛液进行镇痛效应比较,现报道如下。

激起学生共振的“机械振动”课程思政建设

如何把思政元素有机融入课程教学,是当下大学课堂教学的重要研究方向。论文探讨激起学生共振的教学理念,并以机械振动课程为例,阐述课程思政元素的有效挖掘方法,包括从专业理论的发展史、学生辩证思维和矛盾观的培养、学生自我反思学习习惯的培养等角度挖掘思政元素。研究结果表明,激起学生共振的课程思政建设方法,可以促进学生建立文化自信和技术自信,实现知识传授、思维方法、实践能力三者培养并重,激发学生学习兴趣,使学生学以致用。

辽宁省农村人群脑卒中的流行病学特征及危险因素调查

目的了解辽宁省农村地区成年人群脑卒中的流行病学特征和相关危险因素,为辽宁省农村地区脑卒中的防治和干预提供科学依据。方法采用随机分层整群抽样对7个乡镇≥35岁30214名农村常驻(≥5年)成年人进行了调查。由培训过的医师对调查对象进行了血压测量和常见脑卒中危险因素资料的收集。结果辽宁省农村居民脑卒中患病率为2.48%,标化率为2.56%;男性患病率2.97%,显著高于女性患病率1.98%。随着年龄和血压分级的增高,脑卒中患病率呈明显的增高趋势。多元Logistic逐步回归显示年龄、性别、超重肥胖、高血压家族史、高血压、高血脂及高文化等因素是脑卒中患病的危险因素。超重、肥胖伴有高血压、高血脂者患脑卒中的危险性是同龄健康者的54.01倍(95%CI:37.09～78.64)。结论辽宁省农村居民脑卒中患病率高,高血压是脑卒中最显著的危险因素,许多居民对脑卒中危险因素的防治知识非常匮乏。