轴承预紧力和跨距对主轴动态特性的影响

基于ABAQUS采用有限元分析法分析了主轴动态特性,主要研究了轴承预紧力和支撑跨距对主轴动态特性的影响,在同时考虑轴向预紧和主轴自重对轴承刚度的影响的情况下,计算得到不同预紧力和过盈配合下组配轴承的径向刚度,拟合了固有频率随轴承预紧力和支撑跨距变化的经验公式。结果表明:轴承预紧力相比过盈量对组配轴承刚度的影响更为明显。主轴系统的固有频率随轴承预紧力的增加而增大,相同的刚度下,轴承支承跨距的增加系统固有频率随之增大。

非对称强非线性振动特征分析

提出了构造一类非线性振子解析逼近周期解的的初值变换法.用Ritz-Galerkin法,将描述动力系统的二阶常微分方程,化为以振幅、角频率和偏心距为独立变量的不完备非线性代数方程组;关键是考虑初值变换,增加补充方程,构成了以角频率、振幅和偏心距为变量的完备非线性代数方程组.作为例子利用初值变换法求解了相对论修正轨道方程的六种分岔周期解.给出了非对称振动的幅频曲线和偏频(偏心距与角频率的关系)曲线.发现了固有角频率漂移现象.

构造一类非线性振子解析逼近周期解的初值变换法

提出了构造一类非线性振子解析逼近周期解的的初值变换法。用Ritz-Galerkin法,将描述动力系统的二阶常微分方程,化为以振幅、角频率和偏心距为独立变量的不完备非线性代数方程组;关键是考虑初值变换,增加补充方程,构成了以角频率、振幅和偏心距为变量的完备非线性代数方程组。作为例子利用初值变换法求解了相对论修正轨道方程的六种分岔周期解。给出了非对称振动的幅频曲线和偏频(偏心距与角频率的关系)曲线。发现了固有角频率漂移现象。

捷联惯组减振系统角振动固有频率预示及不确定性分析

为开展捷联惯组减振系统优化设计,提出了捷联惯组减振系统角振动固有频率预示方法。建立了某捷联惯组减振系统简化动力学模型,对其动力学特性进行分析,试验验证结果表明,角振动固有频率预示结果与试验结果的相对偏差为-3.8%,预示结果与试验结果接近。进一步,为获取捷联惯组减振系统角振动固有频率的概率分布,考虑减振器刚度的随机分布,将蒙特卡罗方法与核密度估计法结合,开展了角振动固有频率的参数不确定性分析。通过仿真获得了不同样本组数的角振动固有频率变异系数与减振器刚度变异系数的量化关系,为惯组减振器刚度离散程度的量化控制及角振动固有频率的偏差设计提供了依据。

开周向槽圆锯片动态特性的有限元法研究

该文以有限元法为研究手段,计算了开周向槽圆锯片的固有频率,分析了槽数对固有频率分布的影响,并从理论上对开周向槽圆锯片的动态特性进行了分析和比较.该文还阐述了有限元法用于圆锯片动态研究的优点.

在空间分立点加时间周期信号控制时空混沌

以一维非线性漂移波方程为模型 ,讨论了其时空混沌运动的控制 .研究表明 ,通过在空间分立点加上自然频率的时间周期信号 ,可以控制时空混沌运动 .这种方法较之在连续空间加周期信号的方法 ,在有些系统中 。

考虑几何非线性的风力机叶片气弹模型

针对大型轻型柔性叶片存在的几何非线性变形情况,基于几何精确梁理论建立了非线性叶片梁单元,考虑了叶片预弯预扭、各向异性、变形耦合以及截面偏心的特点。对非线性结构方程的数值求解方法进行了探讨。结合动量叶素理论建立了可用于分析叶片大变形动态响应问题的几何非线性气弹模型。通过两个算例验证了结构模型的正确性。以NREL 5MW风力机叶片为研究对象,分析了叶片静态变形、固有频率、以及在阵风、偏航错误条件下的动态响应,并与FAST计算结果进行了对比,结果表明,在静态变形范围内几何非线性气弹模型与FAST非常好的吻合,进一步验证了该模型计算正确性。通过降低叶片截面弯曲刚度,发现在叶片大变形时,几何非线性气弹模型可以获得更准确的结果。

连续梁振动调整的快速解析

采用连续分段独立一体化积分法求解了连续梁自振角频率的解析表达式。首先采用弯曲-振动比拟法建立具有四阶导数的挠度微分方程,独立积分4次,得到挠度的通解。利用边界条件和连续性条件确定积分常数,得到挠度的解析表达式;然后根据最小能量原理得到了自振角频率的一次近似解析解;根据渐近法求解精确的振动微分方程得到更精确的挠度解析函数表达式,利用最小能量原理求得自振角频率的精确表达式。按照振动结构的同步失效准则和最优化准则对连续梁支座位置进行调整,得到了结构的固有角频率最优解的解析表达式。绘制了固有角频率随位置的变化曲线。工程实例表明,连续分段独立一体化积分法编程程式化,可以得到自振角频率最优的解析解。

带弹性支承的角接触球轴承动态特性分析

针对航空发动机中的轴承支承模型,在有限元分析和轴承动力学的基础上,采用修正的Craig-Bampton固定界面模态综合法,建立了弹性支承结构与刚性的轴承外圈、轴承座之间的耦合连接,开发了带弹性支承的角接触球轴承动力学分析模型,分析并讨论了不同工况下,弹性支承体对轴承振动特性的影响。结果表明:与刚性支承相比,弹性支承能够降低系统固有频率下的振动幅值。轴承在轴向力作用下,力较小时,增大支承体的刚度能够降低振动幅值,力较大时,采用适当刚度的弹性支承有利于减小振动幅值;轴承在径向力作用下,存在一个合理的弹性支承刚度,使径向振动幅值达到最小。

高分辨率电子倾角传感器HRTM的倾角漂移和固有频率研究

电子倾角传感器普遍存在倾角漂移和输出数据跳变的现象,检测倾角传感器的倾角漂移规律和数据跳变的固有频率可以有效改善倾角传感器的数据质量。基于高分辨率电子倾角传感器HRTM(very high resolution tiltmeter)的工作原理,分析影响倾角传感器倾角漂移的因素,设计检验倾角传感器输出数据固有频率的实验平台,提出基于傅里叶变换的固有频率检测方法。基于地下室恒温环境下采集的10 h数据进行实验,结果表明,该传感器的倾角输出数据存在明显的倾角漂移和输出数据跳变现象,倾角漂移与仪器内部温度高度线性相关,x轴、y轴跳变的固有频率分别为2.773 Hz和2.813 Hz。

三叉式-球笼式双联万向联轴器的扭转振动特性分析

大型旋转机械传动系统的振动特性直接影响其运行平稳性,而万向联轴器是传动系统中必不可少的关键零部件。为此,以三叉式-球笼式双联万向联轴器为研究对象,对其扭转振动特性进行分析。首先,建立三叉式-球笼式双联万向联轴器的扭转振动模型,并基于拉格朗日方程建立其动力学方程。然后,利用Runge-Kutta算法对所建立的动力学方程进行数值求解,得到了三叉式-球笼式双联万向联轴器输入轴与输出轴之间转角差和角速度差随时间的变化情况。最后,利用MATLAB软件进行仿真验证,分析了三叉式-球笼式双联万向联轴器输入轴与中间轴的夹角和外激励对其扭转振动特性的影响。结果表明:三叉式-球笼式双联万向联轴器固有频率的理论计算结果与数值仿真结果相吻合;三叉式-球笼式双联万向联轴器输入轴与中间轴的夹角和外激励会对其输入轴与输出轴之间的转角差和角速度差的幅值产生不稳定的影响,从而导致联轴器产生扭转振动响应;随着输入轴与中间轴的夹角和外激励的增大,三叉式-球笼式双联万向联轴器产生的扭转振动响应增大。研究结果可为三叉式-球笼式双联万向联轴器的设计、制造和应用提供理论依据。

仿生角加速度传感器设计及传感特性研究

半规管是人体前庭系统中的一种角位移感知器官,该文基于人体半规管几何尺寸、机械属性及内部结构,利用表面对称电极含金属芯聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维(SMPF)传感器,设计制备了一种结构尺寸、工作机理与人体半规管基本一致的仿生角加速度传感器。同时搭建了实验系统,对仿生半规管传感器的感知理论模型进行了验证。实验结果证明,传感器的工作机理与数学模型推导结果基本一致,仿生传感器在不同加速度刺激下输出相应幅值的电信号。通过扫频实验确认系统固有频率约为10 Hz,可用于人体头部的运动检测。

斜拉桥顺桥向水平振动频率的实用估算方法

研究斜拉桥成桥自振频率,采用双质点法建立顺桥向水平振动分析模型,推导出纵飘计算公式,并将公式进行简化,得到实用估算公式。采用Midas Civil软件用有限元法分别对齐河黄河大桥等建立三维有限元模型,根据成桥阶段模态测试结果,对比分析有限元分析、双质点法、双质点模型估算公式和现场模态测试结果,表明了有限元法能够精确模拟桥梁实际受力状态,而双质点法和估算公式为斜拉桥在方案设计阶段抗震抗风性能的快速判断提供参考。

换热直管内外流诱导振动频率漂移特性

采用二维圆柱绕流模型,得到换热直管在较大范围雷诺数的横掠外流场作用下的升力和阻力函数,将其作为激励,同时考虑管道在非定常流动中的附加质量,建立了一种改进的内外流固耦合计算模型.计算结果表明:横掠外流带来的附加质量会导致管道固有频率的漂移,雷诺数也会影响外部激励的频率.由于内流雷诺数也会影响管道的固有频率,因此在特定的内外流共同作用下管道可能发生共振.本模型可以预测发生共振时内外流雷诺数的范围,为合理设置内外流的安全运行工况提供理论依据.

RLC电路的仪器分析与参数识别

本文给出应用动态信号分析仪分析线性电路的方法.首先用仪器获得频率响应函数图形并从图中识别谐振频率和半功率带宽,再计算出决定响应函数的参量.不建立和求解网络方程,便可根据解的形式写出响应函数并确定响应性质.具有结果准确、快捷和测量参数容易识别的特点.

一种新的陀螺振子及工作方式的研究

本文提出了一种新形式的陀螺振子结构,介绍了其工作原理。当陀螺振子在驱动模态谐振时,检测与驱动正交振动位置的振动情况,推导出了两模态振动公式。利用有限元软件建模,对新振子能否满足驱动与检测模态频率相等的灵敏度要求进行仿真验证。