柔性联接在控制旋转系统周期冲击运动中的作用

用柔性联接器代替旋转系统各转子之间的刚性联接。通过计算柔性联接系统在周期冲击作用下各转子的扭转响应 ,讨论分析了柔性联接器的扭转刚度、阻尼和周期冲击作用的作用时间、周期与扭转响应的关系。提出了通过调节柔性联接器的扭转刚度和阻尼对旋转系统周期冲击响应进行有效控制的方法。

非周期冲击信号的随机共振效应研究

为了有效地实现随机共振效应在非周期冲击信号检测中的应用,论文研究了数值计算初值以及双稳态系统结构参数对随机共振效应的影响,对比了非周期冲击信号随机共振检测系统的阱内与阱间效应.通过仿真,应用随机共振阱内效应对被噪声干扰的钻杆声波通讯信号进行检测,验证了随机共振效应检测非周期冲击信号的实用性.

周期冲击下簇生离散混合冲击模型的可靠性分析

建立一类簇生离散混合冲击模型。假定冲击按周期来到,每个周期的冲击次数服从独立同分布的二项随机变量,冲击强度服从独立同分布的离散随机变量。首先在混合冲击模型下给出系统寿命的定义,研究系统寿命的生存函数、平均寿命,并给出其概率分布和递推公式;其次定义了系统失效时所经历的具有非零冲击量的周期数和系统失效时所遭受的冲击强度总和等可靠性指标,推导并给出这些指标概率分布的递推公式和期望表达式;最后在周期冲击次数服从0-1分布、冲击强度服从几何分布下,给出了混合冲击模型相关可靠性指标的数值分析过程。

含间隙-弹性约束振动系统周期冲击振动多样性及规律特征

基于一类带有间隙-弹性约束的两自由度受迫振动系统,通过多目标和多参数协同仿真分析,研究了该类非光滑振动系统周期冲击振动的多样性及分岔特征。分析了系统的动力学特性与模型参数的关联关系,讨论了带有相同间隙阈值的弹性约束受迫振动系统在低频域内的基本周期冲击振动群及其发生域的分布特征,发现了相邻基本周期冲击振动相互转迁的不可逆性及其诱发的奇异点、迟滞转迁域和非迟滞转迁域,揭示了非迟滞转迁域内亚谐冲击振动的模式类型及规律特征。对比分析了带有相同间隙阈值和不同间隙阈值的弹性约束振动系统的周期冲击振动的模式类型和分布规律的差异性,进一步揭示了带有不同间隙阈值的弹性约束振动系统低频域内的基本周期冲击振动群的模式类型及其涌现规律。该研究为开展含间隙-约束机械系统的动态设计与协同优化提供科学依据。

周期冲击载荷下巷道顶板开裂机理数值模拟

周期冲击载荷在采矿、土木等工程中较为常见。在周期冲击荷载作用下,巷道围岩会在极短时间内产生大量裂缝,块体会以猛烈方式脱离巷道围岩,造成岩爆、垮塌等灾害。自主开发的拉格朗日元和离散元耦合的连续-非连续方法主要包括4个计算模块:应力应变模块、节点分离模块、接触力求解模块和运动方程求解模块。鉴于单元畸变和局部自适应阻尼可能导致单元弹射出模型时速度失真,为了准确模拟弹射现象,在该连续-非连续方法的基础上,对弹射单元进行了刚化处理。该方法的实质是确保弹射单元在碰撞前后作刚体运动,这是通过对节点速度取平均、消除单元应力实现的。对周期冲击载荷作用下巷道围岩的变形—开裂—运动过程进行了模拟。模型尺寸为40 m×40 m,被剖分成160×160个正方形单元,巷道尺寸为6 m×6 m。模型的左、右侧面均为透射边界,即应力波经过时不会发生反射。通过在巷道顶板布置多个测点,获取了最大主应力在整个模拟过程中的演化规律。该过程包括巷道开挖前模型的平衡过程、巷道开挖后模型的平衡过程及应力波在模型中传播过程。研究发现,当应力波在模型中传播时,弹射单元任一节点的水平速度呈现上升—稳定—衰减的变化过程,这与不进行刚化处理的结果相比更符合实际;巷道顶板左、右对称线上大部分测点的最大主应力呈现近似正弦波动上升—衰减—稳定的变化过程。在某一节点分离前,最大主应力首先呈现有规律的波动;然后,波动幅度突然增大,并伴随着剧烈震荡。阐明了顶板的拉裂机理:当应力波传入模型之后,顶板某一位置的最大主应力的波峰和波谷随着时间的增加呈增加的趋势,反射的多个拉应力波的累积作用不断提升该位置最大主应力的波峰,致使拉裂。另外,还初步分析了周期冲击载荷频率对单元弹射初速度和剪、拉裂缝区段数目的影响。分析发现,随着频率的增加,脱离巷道围岩的单元的平均弹射初速度增加,剪、拉裂缝区段数目减小。

液压拆包机工作机构的数学模型及对周期冲击作用的响应

本文建立了拆包机工作机构的数学模型，得出了多自由度系统在周期冲击作用下的数学解，讨论了固有频率与冲击频率的关系。这将为进一步研究拆包机以及同类设备的动力特性奠定基础，为研制拆包机提供一定的参考和依据。

高压氧可消除高强度间歇冲击微周期训练中的运动性疲劳

背景:高压氧作为新兴的疲劳消除手段之一,在体育领域中得到越来越多的重视和应用。高压氧干预对高强度间歇冲击微周期训练疲劳消除的研究较少。目的:探究高压氧干预对高强度间歇冲击微周期训练运动性疲劳消除效果的影响,并从血液生化指标和代谢组学方面进行相应机制研究。方法:在首都体育学院招募20名男性大学生,随机分为对照组(n=10)和高压氧组(n=10),均进行高强度间歇冲击微周期训练,为期2周,共12次,具体训练方案为先以50%HR_(max)的强度热身10 min,再以90%-95%HR_(max)强度蹬车4 min,重复5组,组间休息2.5 min,最后再进行50%HR_(max)强度蹬车30 min。对照组受试者训练后自然恢复,高压氧组受试者训练后进行高压氧恢复,每次干预60 min,压力为131.722 kPa。在试验前、试验中期、试验后1 d和试验后3 d采集血液分析生化指标及代谢组学指标,并进行主观感觉疲劳量表评分,其中氧化应激指标与疲劳监控指标进行Pearson相关性分析。结果与结论:①运动性疲劳指标变化:与训练前相比,对照组训练后血尿酸、肌酸激酶、白细胞介素6和主观感觉疲劳量表评分均有不同程度的上调,而高压氧组在高压氧干预后血尿酸、肌酸激酶、白细胞介素6和主观感觉疲劳量表评分变化不大;组间相比,对照组试验后1 d血尿酸、肌酸激酶和白细胞介素6水平显著高于高压氧组;②氧化应激指标变化:与训练前相比,对照组训练后超氧化物歧化酶活性降低、丙二醛水平升高,而高压氧组在高压氧干预后超氧化物歧化酶活性升高、丙二醛水平降低;③超氧化物歧化酶与血尿酸、白细胞介素6和主观感觉疲劳量表评分呈负相关;丙二醛与白细胞介素6和主观感觉疲劳量表评分呈正相关;④代谢组学指标变化:显著变化的代谢通路是花生四烯酸代谢和氧化磷酸化代谢,富集通路上差异代谢物质有花生四烯酸、前列腺素D2、白三烯D4等。结果表明,高强度间歇冲击微周期训练导致机体发生氧化应激,促进了运动性疲劳的产生;高压氧可以一定程度改善氧化应激水平,以及引起花生四烯酸代谢和氧化磷酸化代谢,从而减少氧化损伤,调节炎症反应,促进组织修复和运动性疲劳消除。

基于变尺度随机共振的弱周期性冲击信号的检测

以绝热近似小参数的随机共振理论为依据,采用变尺度的方法实现大参数条件下的随机共振。通过调整变尺度随机共振Langevin方程的参数,成功地在强噪声背景下检测出微弱的周期性冲击信号。实验结果表明,该方法在回转类机械的振动信号分析中具有重要的实用价值。

周期冲击扰动下粉砂岩单轴蠕变特性研究

采用改进岩石蠕变扰动试验装置对粉砂岩试件开展施加周期冲击扰动下单轴蠕变试验,研究周期冲击扰动下粉砂岩蠕变变形、蠕变速率及破坏特征.结果表明:冲击扰动会引起蠕变曲线产生新的波动,随冲击扰动次数增加,粉砂岩内部累积变形逐渐增加,进入稳定阶段时间明显缩短,进入加速蠕变阶段轴向应力阈值显著降低;在周期扰动作用下,粉砂岩蠕变占比与轴向应力呈指数关系,蠕变速率稳定值提高;冲击扰动加速粉砂岩内部裂隙发育,粉砂岩试件破坏形式更趋于脆性破坏.基于Mohr—coulomb准则,提出一种与时间有关的非线性黏滞体并引入损伤因子改进Burgers模型,建立粉砂岩蠕变扰动理论模型;该模型能很好描述周期冲击扰动下粉砂岩蠕变特性,可为深入研究冲击扰动下岩石蠕变失稳破坏提供参考.

连续两个周期的有机物负荷冲击对SBR工艺系统的影响

针对SBR工艺耐冲击负荷,通过检测SBR工艺过程中的COD值、系统污泥浓度,30m in污泥沉降比(SV)以及污泥容积指数(SVI),研究连续两个周期的有机物负荷冲击对SBR工艺系统的影响。结果表明,SBR活性污泥系统能够耐受一个周期的进水高浓度有机物负荷冲击,但不一定耐受连续两个周期的进水高浓度有机物负荷冲击。对此的解释是活性污泥对于有机物COD具有一定的贮存能力,并且这个贮存能力有一个最大的限度。内源氧化是造成清水冲击SBR工艺系统COD数值曲线波动的因素。有机物高浓度冲击期间系统污泥的污泥容积指数有下降倾向,而在清水冲击时则有上升的倾向。

周期性冲击射流流动对传热特性的影响分析

采用经过实验验证的数值模型研究了周期性射流冲击下的流场对传热强化的影响。根据不同波形(正弦波、三角形波和矩形波)规律变化的射流对平板的冲击会产生不同的传热特性,研究得到了滞止点处的温度、传热系数和湍流强度随时间变化的规律。研究结果表明:当正弦波射流、三角形波射流的信号处于上升阶段时,湍流强度在稍有延迟后会产生一个瞬时的增强,可对强化传热起到促进作用,但在它们随后的波形变化中湍流强度仅有缓慢的升降,矩形波射流在信号发生阶跃变化时,会产生湍流强度的脉冲增强,尤其是在信号跃降时产生的瞬时脉冲增强比信号跃升时产生的脉冲增强更大,可有效强化传热;远离滞止点的流场的周期性波动仍然存在,但幅值大大减小,矩形波射流的平均速度大于其他波形射流的速度。

周期性热冲击条件下铸轧辊辊套温度场仿真

根据连续铸轧过程中铸轧辊辊套的实际工况,对铸轧辊辊套在受到铸坯周期性热冲击情况下温度分布规律进行了仿真分析,得到了在考虑铸轧辊辊套与铸坯接触界面热导时,铸轧辊辊套在不同铸轧速度时的稳态温度分布规律。

柔性薄壁轴承的周期性冲击背景特性及其分离

柔性薄壁轴承的内外圈是椭圆,这使得它和普通滚动轴承的振动特性完全不同。这种轴承旋转过程中椭圆长短轴会对轴承造成周期性冲击,这种正常的周期性冲击和轴承元件损伤引起的故障周期性冲击混合在一起,掩盖了故障周期性冲击。分析了这种正常周期性冲击的频率分布特点,根据奇异值和频率的内在关系,提出利用奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)来消除这种正常周期性冲击,选择正常周期性冲击的频率成分对应的奇异值进行SVD重构,可以准确地分离出这种正常冲击,从而消除其对故障周期性冲击的干扰。进而采用连续Morlet小波变换对消除了正常周期性冲击的柔性薄壁轴承振动信号进行故障冲击特征提取,选择峭度最大的尺度为故障特征尺度,清晰地提取到了柔性薄壁轴承的故障冲击特征,故障特征提取效果优于没有消除正常冲击时的故障特征提取效果。

周期性冲击载荷下冲床调模计数器的隔振研究

针对冲床工作时滑块受周期性冲击载荷大的工况特点,对安装在冲床滑块上的电子式调模计数器进行了减振研究.在电子式计数器结构的基础上,建立了冲击载荷作用下计数器隔振系统的动力学模型;利用傅里叶级数将冲床周期性冲击激励展开并施加到该模型上,并通过分析该模型的动态响应得到隔振系统的传递率.以光电传感器的抗振度为减振指标,采用遗传算法完成了该隔振系统的隔振参数优化.最后在Simulink软件环境下建立了系统的隔振仿真模型,并进行了力和位移传递率的仿真分析.仿真结果显示:计数器的力与位移的传递率明显减小,隔振后计数器承受的冲击加速度小于光电传感器规定的抗振度,达到隔振指标.

周期冲激函数与黎曼引理

证明了周期冲激函数展开所得到的傅里叶级数收敛于冲激函数 ,冲激函数不满足黎曼引理 ,因此由黎曼引理导出的傅里叶级数的性质不适合于周期冲激函数 .

自适应STWF与改进OMP的滚动轴承微弱故障诊断方法

针对工业环境中随机冲击干扰下滚动轴承微弱故障特征提取难题,提出一种基于自适应短时维纳滤波(Adaptive Short Time Wiener Filtering,ASTWF)和改进正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)的滚动轴承故障特征提取方法。该方法首先采用包络峭度和随余比(Random Shocks and Margin Ratio,RMR)作为联合判据,界定窗长界限并自适应确定STWF最优窗长参数,进而将随机冲击干扰从测试信号中分离出来;然后,利用立方包络自相关谱估计信号中周期频率,构造周期原子库,降低匹配原子冗余度;最后,利用相似性理论优化匹配追踪迭代终止条件,并结合周期原子库,实现弱故障冲击特征快速、准确提取。根据仿真信号和通过变速箱下线检测所得工程数据,可验证所提出方法可有效识别随机冲击干扰下的滚动轴承微弱故障特征。对比最小熵形态反卷积(Minimum Entropy Morphological Deconvolution,MEMD)方法对于随机冲击干扰下滚动轴承微弱故障特征提取效果,发现所提出方法具有更好的故障特征提取能力;与经典OMP方法相比,所提出改进OMP方法信号重构速度提升66%。

小波域的冲击能量相关技术及其应用

针对传统小波尺度能量谱的不足之处,提出了一种改进型的小波域冲击能量相关技术。首先利用AR时序建模方法,去除振动信号中的周期谐波成分,然后采用连续小波变换将去除周期谐波后的信号分解到每个不同的小波尺度上,并计算不同尺度上小波系数的Teager瞬时能量。在此基础上,利用峭度和循环统计量对不同尺度上的小波Teager能量序列进行尺度筛选,确定能量序列进行尺度积分区间。最后,结合能量序列的时域相关运算,提取出冲击信号的发生周期或频率。结果表明:该方法能降低常规小波尺度能量相关法的误判率,而且在强噪声干扰下能准确地提取出弱冲击信号的发生频率,对旋转机械故障作出准确的判断。

重载汽车用U型螺栓断裂失效分析

某U型螺栓在重载汽车底盘耐久试验过程中发生断裂失效,失效行驶总里程约为2100 km。本文通过断口分析和理化检验确定U型螺栓断裂失效的原因,同时讨论了螺纹表面黑色组织的形成原因及其对断裂失效的影响,并提出了针对黑色组织的改善措施。U型螺栓在服役过程中发生松动,导致其受到周期性冲击应力的作用,这是发生疲劳断裂失效的主要原因;同时,螺纹表面深度8~15μm的网状黑色组织,也促进了裂纹的萌生和扩展。

对内啮合齿轮泵浮动侧板中缓冲槽作用的分析

研究了缓冲槽在内啮合齿轮泵浮动侧板中的工作原理及其结构设计。通过对浮动侧板缓冲槽的分析设计和软件仿真,优化了侧板的结构,使侧板既可以减少来自流动油液的周期冲击力以保持浮动侧板的稳定工作,又能够对低压油液进行预升压,因此也提高了内啮合齿轮泵的性能。