磁悬浮轴承弹性转子非线性系统的建模与控制

在考虑陀螺效应、转轴弹性与非线性电磁力的条件下,建立了磁悬浮轴承弹性转子系统动力学非线性控制模型;并采用精确非线性反馈方法,实现了对磁悬浮轴承弹性转子系统的有效控制。针对磁悬浮非线性模型与线性化后的模型、刚性磁悬浮与弹性磁悬浮模型所需控制参数进行了比较;仿真结果表明,考虑轴承弹性的非线性磁悬浮模型所需控制量与线性化模型及刚性磁悬浮模型所需控制量有较大的差异。电磁力的非线性及轴承的弹性对磁悬浮系统影响较大,不能忽略;该结果对工程实际具有一定的指导意义。

有限元法在击针撞击应力分析中的应用

从应力分析的角度出发,利用有限元分析软件LS-DYNA,建立了击锤撞击下击针应力仿真的有限元模型,计算得到了击针的撞击应力、速度、位移等参数.从仿真结果可知,击针的危险断面不在击针的尖端,而在距离尾端约15 mm处,这与击针实际发生断裂的位置一致,也说明采用有限元法能够较真实地模拟击针的应力分布状态.危险断面内的最大应力并没有超过材料的屈服极限,所以击针的断裂不是因为瞬间应力过大引起的,而是在交替拉压应力的作用下疲劳破坏造成的,因此,要提高击针的寿命,首要要提高接近尾端区域的表面质量,减小应力集中以降低循环应力的幅值.

叉车铸钢转向桥体有限元仿真设计

采用CAD软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS,经过造型、接口转换等过程,建立了实用的叉车转向桥体模型,经过多方案有限元计算分析,并使用已在相关企业广泛使用的CPFEM系统验证,仿真设计出一种满足强度、刚度要求的叉车铸钢转向桥体,为设计开发提供了重要依据。

简谐波运动理论在物体曲面形貌测量中的应用

在物体曲面形貌非接触式测量中,传统的N步相移技术在实施测量时必须采用精密的移相装置,以获得定步长的相移步进值,当存在相移步进偏差时,就不能够准确的解调出相位.针对这种情况,本文在分析简谐波运动的基础上,提出了一种通过点测量的方式提取相移光栅实际相移量方法,同时提出了一种基于非定步长的相移相位恢复算法;实验结果表明:通过该方法获取的相移步长的精度达到纳米级,利用该非定步长算法能够准确的解调出相位,降低了对移相装置的精度要求,大大提高了测量系统的精度和自动化程度.

湿热老化及应变率耦合作用下有机玻璃的微纳米力学性能

采用微压入法在温度85℃、相对湿度85%的条件下,对有机玻璃(PMMA)试样进行加速老化的试验,研究其在湿热老化及应变率耦合作用下的力学性能。实验采用5种不同的应变率,结果表明湿热老化及加载应变率均会影响有机玻璃的性能。其中,湿热老化会增加有机玻璃的蠕变特性,同时对有机玻璃的影响可分为3个阶段:初始阶段(0~10d)、不稳定阶段(10~22d)、稳定阶段(22~33d);对于应变率,高应变率下有机玻璃的弹性模量和硬度较高,而且有机玻璃的粘性变形不能充分释放,转变为保载段更为显著的蠕变变形及较高的初始蠕变应变率。

基于三变量伽辽金无单元法的杆系模型动力计算与参数分析

将移动最小二乘法与广义移动最小二乘法相结合,提出同时考虑节点轴向变形、切向变形和转角的三变量无单元插值形函数,应用于框架结构杆系模型的动力计算。运用伽辽金弱形式推导离散动力方程,采用罚函数法引入边界条件,建立三变量无单元法动力计算公式,采用Newmark-β法进行动力时程分析。讨论了节点数量、影响半径以及基函数阶次对计算结果的影响。研究结果表明,当节点的间距≤10%杆件长度,影响半径scale乘子界于2.5~4.0,采用三阶多项式基函数时,无单元的动力计算可获得较好的精度。

圆环列吸能器的力学机理及应用

为了进一步研究吸能器的机理,采用实验和数值模拟相结合的方法,对冲击载荷作用下6060T 5铝圆环列系统的动力学行为进行了研究。采用改进的SHPB实验系统并配以高速摄影设备,分别记录圆环列的入射波、透射波波形变化及变形过程。数值研究前,利用实验数据对计算模型和计算参数进行验证和标定。对工程实际中的若干工况进行了数值分析。结果表明,圆环列吸能器具有较高的吸能率,该系统通过弯曲塑性变形能来消耗冲击能量,回弹发生后整个吸能过程结束。在工程实际中,双层疏排圆环列组合方式是较好的选择。