用于结构共振疲劳寿命估计的应变模态分析

论述了共振疲劳与强迫振动疲劳的差异，强调了共振疲劳与结构的动态特性的关系。从位移模态推导了应变模态的表达式；讨论了利用应变模态分析的结果确定共振疲劳危险点位置原理和利用已知点应变时间历程确定危险点应变时间历程的方法。并讨论了利用动力修改技术避免共振疲劳的原理，最后以悬臂梁为模型进行了试验应变模态分析及疲劳试验，将悬臂梁的实际疲劳寿命与估计寿命进行了对比。

用动力学方法检测水果坚实度的研究进展

近年来，许多发达国家对水果坚实度进行了广泛地研究，探索坚实度检验的新方法．水果坚实度是表征水果成熟程度和品质的重要物理指标，对水果的收获、储藏和销售均具有重要意义．本文从力学的角度综述了国外这方面的研究工作，着重介绍了用动力学方法进行水果无损坚实度估计的原理和水果固有频率与坚实度的关系．

整体正交多项式法识别模态参数的改进

Richardson正交多项式法识别动力学参数已得到广泛应用 ,但其识别结果不是最小方差估计 ,且算法运算量大。研究提出了通过引入误差权函数来降低估计方差 ,对分子和分母采用相同的正交多项式基函数来降低算法复杂性和运算量的一种新算法。无噪声算例的估计结果验证了该算法的可行性 ;有噪声算例的识别结果表明 ,引入误差权函数可显著提高识别精度 ;权函数可通过迭代确定 ,采用原点导纳的虚部可降低迭代次数 。

手扶拖拉机扶手把振动的治理

研究了利用隔振技术治理手扶拖拉机扶手把振动的方法,并通过实验测量得到的数据证明这种方法具有良好的隔振效果。 文章首先讨论了手扶拖拉机隔振装置的设计要求,推导了安装隔振装置后发动机振动的微分方程,由此得到了隔振装置的设计参数。文章验证了使用所研制的隔振装置治理手扶拖拉机扶手把振动的效果。测试数据表明:本文所设计的治理方法将扶手把振动减小了51％。这种隔振装置结构简单,安装方便,可以用于国内所有8.8kw的新、旧手扶拖拉机的振动治理,也适用于以同类柴油机为动力的其它机械的隔振。

手扶拖拉机动态特性的试验研究

本文用试验模态分析方法比较系统地研究了8.8kW手扶拖拉机的前十阶振动模态参数(固有频率、阻尼和振型)、发动机支承座垫的隔振性能和尾轮对座椅等处的传递函数。试验结果表明手扶拖拉机座椅和扶手把振动较大的主要原因是发动机工作时引起的手扶拖拉机整体结构的共振。文章还从振动的角度提出了改进该类手扶拖拉机设计的一些建议。

葡萄的力学特性及有限元模拟

在建立单个葡萄力学模型的基础上,对其进行了有限元分析。通过模型计算与试验相结合的方法,确定出葡萄果肉的弹性模量。得出在压缩载荷作用下,葡萄内部的应力分布规律,为深入研究水果、蔬菜的微观组织损伤打下基础。经模型计算与试验结果相比较,得出表皮破裂是葡萄宏观破坏的主要形式,最大拉应力是造成葡萄机械损伤的主要原因。

葡萄与番茄宏观力学特性参数的确定

通过对葡萄与番茄的压缩试验,测得其力—位移曲线,得出在相同加载速率下,不同硬度的葡萄与番茄在横、纵向压缩时的力学特性及刚度与变形之间的关系。并对果皮进行了横、纵向的拉伸试验,得到了皮的弹性模量与应变之间的关系,确定了以果品表皮破裂作为机械损伤的形式,用果皮的破坏强度衡量葡萄与番茄的损伤,为建立葡萄与番茄的力学模型及设计有关的机械设备提供力学参数。

小麦茎秆的抗弯复合材料力学模型

为研究小麦茎秆的抗弯性能和获得茎秆材料常数,本文首先对小麦茎秆进行了四点弯曲的试验研究。在试验测量数据的基础上建立了小麦茎秆有限元计算模型,该模型考虑了植物材料的正交异性和管壁分层力学参数的变化等情况。本文还将Brazier屈曲理论引入小麦茎秆抗弯性能研究中,使用双层复合材料圆柱壳模型,分析得到了纯弯曲时小麦茎秆的曲率弯矩关系。研究结果表明:理论模型能够正确反映小麦茎秆的抗弯行为;局部屈曲是影响小麦茎秆的抗弯性能的重要因素;试验和有限元计算结果与理论解基本吻合。

残余应力对构件固有频率影响的讨论

以轴焊缝存在残余应力的矩形板为例 ,建立其残余应力的数学模型。推出存在残余应力时四边简支矩形薄板的固有频率计算公式。从理论和实验的讨论中得出 ,残余应力越大 ,固有频率变化越大 ;频率阶数越高 。

响应面法在薄壁结构碰撞吸能上的应用

运用响应面法 ,以碰撞吸收能量最大为目标 ,薄壁结构几何尺寸为设计变量 ,碰撞作用力为约束 ,对薄壁结构进行结构优化。利用有限元程序ANSYS/LS DYNA计算大变形的高度非线性碰撞问题。根据正交试验设计法安排每个试验点 ,最小二乘法拟合响应面 ,利用DOT程序得到该响应面的最优值。不断重复整个过程 ,直到获得薄壁结构的优化设计参数。研究结果表明响应面法应用于碰撞吸能的结构优化问题上是可行的 ,具有提高计算效率 ,节省计算机时间等优点。

小麦茎秆抗弯性能研究

该文以小麦茎为研究对象,建立了有限元计算模型。通过非线性屈曲分析,发现通过改变几何或者物理参数能够模拟出小麦茎不同的失稳形式,其中最明显的影响因素为壁厚和横、纵向弹性模量比。以此为参考,对两个生长期的小麦茎进行四点弯曲试验,研究不同节位茎的抗弯能力,曲率与惯性矩之间的关系和失稳模式。研究表明B raz ier屈曲是小麦茎失稳的主要原因。从开花期到成熟期茎抗弯刚度下降,发生B raz ier屈曲的几率增加。

复杂传动轴系扭振的递归传递矩阵法

现有分支轴系的传递矩阵法不仅需针对具体传递结构编制程序，而且它的剩余扭矩存在奇点。作者指出传动系的拓扑结构为树型。利用这一特点，构造了一种递归格式，只须提供描述传动系的数据，无须多次编程和调试。通过对传递过程的修正，消除了余量函数的奇点。算例结果表明所提出的算法是稳定和高效的。

等截面梁纯弯曲振动的几何非线性分析

在讨论梁纯弯曲微幅振动时 ,考虑在材料力学的讨论中梁的挠度微分方程忽略项后 ,线性问题变为非线性问题。利用非线性理论对该非线性问题进行了讨论 ,得到了周期解稳定和不稳定区域的分界线方程和频率响应方程 ,得到忽略挠度几何非线性因素的条件。

铁路客车结构大变形碰撞特性的仿真研究

应用动态大变形非线性有限元法对铁路客车整车的大变形正面碰撞过程进行了计算机模拟。在合理简化的基础上建立了整车有限元模型 ;运用PAM CRASH软件的并行算法 ,通过计算机模拟 ,预测了某铁路客车在正面碰撞过程中的变形位置和变形形式 ,得到了车体碰撞过程的位移、速度、作用力、以及能量与时间的关系曲线。模拟结果表明 ,碰撞时间为 0 15s,变形集中在车辆前部 1/ 10内 ,车辆主体几乎不变形。采用多个CPU进行并行计算 ,结果表明 。

谱峰法的窗函数选择

导出了单频信号的谱峰与信号参数的关系，利用这一关系可以完全克服FFT的栅栏现象，因而可大大改善估计精度。论述了多频成分信号参数估计的谱峰法的合理性。构造了牛顿切线法搜索谱峰的格式，探讨了迭代的初始值选择。就一复杂的6频成分仿真信号比较了常见窗函数对谱峰法精度的影响，指出汉宁窗是首选的，其次为高斯窗，而若特别关心谱的分辨力，宜使用余弦矩形窗。所有窗的峰值法估计精度都远优于FFT直接估计结果。

番茄压缩载荷的响应分析

根据番茄结构特点,以二维问题为研究对象,建立了番茄力学模型。提出了用线性拟合试验数据确定物体刚度的方法。研究了番茄压缩时压缩外力、压缩变形量和皮的应力之间的关系。为设计制造有关各种机械和系统;为预测机械损伤、提高产品质量据提供理论指导。通过试验和番茄力学模型的计算,得出了番茄在压缩情况下,总体变形量与压缩外力以及皮的应力的关系是非线性关系;皮的应力与压缩外力的关系是近似线性关系;面积改变量随压缩外力的增加而呈线性的增加;番茄首先在不受力的表皮破裂。

西瓜成熟度无损检验的冲击振动方法

在试验分析了西瓜的力学和物理特性的基础上，提出了利用西瓜的振动频率响应来判断西瓜成熟度的无损检验方法。研究表明，传统的判断西瓜成熟度的含糖量与西瓜的振动基频有较好的相关关系。在此基础上，考虑了西瓜质量的影响，提出了用ｆ２ｍ ２／３做为西瓜的成熟度指数，并初步确定了“京欣”品种西瓜的成熟度指数范围。研究结果表明，冲击振动方法是一种比较有效的西瓜成熟度无损检验方法，为工程应用在线测量及分机处理奠定了基础。

番茄力学特性的研究

通过对番茄的压缩试验,测得其力—位移曲线,得出在相同加载速率下,不同硬度的番茄在横、纵向压缩时的力学特性及刚度与变形之间的关系式。同时,对番茄皮进行了横、纵向的拉伸试验,得到了番茄皮的弹性模量与应变之间的关系表达式,确定了可以用整体番茄的破裂强度与破裂延伸率和番茄皮的破坏强度值作为番茄破坏的评价指标,为建立番茄力学模型及机械设计提供了力学参数。

半功率点法估计阻尼比的误差分析

从快速傅里叶变换 (FFT)离散谱线中难以恰好找到半功率点 ,通常是通过线性插值法近似确定半功率点来估计阻尼。文中采用理论分析与数值仿真相结合的方法研究基于线性插值的半功率点法的主要误差因素和各自特性 ,特别是其中窗阻尼变化规律。研究结果表明 ,①应尽量接近整周期采样。②无阻尼系统因进行FFT截断也会出现虚假的窗阻尼 ,且真实阻尼不等于表观阻尼减去窗阻尼。③阻尼的相对误差主要取决于采样周期数与阻尼比 ,其物理意义是截断窗口内的信号衰减程度。④要保证阻尼 10 %的精度 ,窗阻尼要小于表观阻尼的 2 3。

提高 FFT 谱质量的一种新方法

论述了ＤＦＴ连续性，并推出ＤＦＴ谱的插值公式。提出了通过迭代确定ＤＦＴ的幅值极大值以寻找信号参数，并编制出寻找ＤＦＴ幅值峰值的抛物线迭代程序，该迭代只需几步即可得到相当准确的频率。考察了ＤＦＴ的频率分辨力和精度。比较了窗函数对ＤＦＴ精度影响，指出全景分析时采用汉宁窗，而局部分析时采用矩形窗。