汇流行星排扭转模型的建立及其固有特性分析

以汇流行星排在综合传动装置中大半径转向条件下的工况为例,建立了改进的汇流行星排纯扭转动力学模型。综合考虑了时变啮合刚度、齿侧间隙、齿轮综合啮合误差、啮合阻尼以及行星轮轴承支承刚度等因素。建立了汇流行星排固有振动模型,并对该模型进行了固有特性分析,通过固有频率及振型的特点将大半径转向条件下汇流行星排振动模式进行了对比分类。

基于扭转模型的行星轮轴承接触力频谱特性

建立了汇流行星排纯扭转动力学模型。综合考虑了平均啮合刚度、齿侧间隙、齿轮综合啮合误差、啮合阻尼以及行星轮轴承支承刚度等因素。分析了不同行星轮轴承刚度下行星轮轴承接触力频谱特性,发现行星轮轴承刚度减小时,接触力频谱出现比较明显的调制现象。

行星齿轮传动系统平移-扭转模型及计算

振动是行星齿轮传动系统的一个重要特性,它直接关系到传动的平稳性和系统的可靠性。为了避免系统运行时产生共振现象,研究动态特性,进行固有频率分析非常重要。文章首先根据系统的运动特性,通过受力分析,建立了行星齿轮传动系统的平移-扭转动力学模型,通过理论计算求解其模态和振型,分析了系统的振动情况。然后利用Pro/E建立了行星齿轮传动系统模型,在ABAQUS软件里面进行有限元仿真分析,利用Block Lanczos方法对系统进行模态分析,提取了系统的固有频率和振型图。结合有限元仿真结果与理论计算结果,分析了系统振动产生的主要部位,同时也为系统结构性能的改善和后期的优化设计提供了依据。

RV减速器5自由度纯扭转模型非线性特性分析

为了研究旋转向量(RV)减速器中非线性因素对系统动态特性的影响,以集中质量块代替各部件,以弹簧连接表述各部件间的关系,采用达朗贝尔原理和微位移思想,建立简化的5自由度纯扭转RV减速器动力学模型.对模型动力学方程进行坐标变换和无量纲化处理,并采用结合时间离散法的龙格-库塔法求解此非线性时变方程,得到系统在启动和稳定过程中各部件的动态响应曲线以及整体传动误差和对应频谱图.研究传动过程中多种非线性因素对系统动态特性的影响,并搭建RV减速器动力性能综合检测实验平台,得到在输入轴转速为10 r/min,行星架负载为30 N·m情况下的系统传动误差和对应频谱图.实验结果与理论结果较为一致,说明纯扭转模型建立和求解正确,为RV减速器动力学发展提供一定理论基础.

基于单自由度扭转模型的空调定速涡旋压缩机启动力矩识别

空调定速涡旋压缩机启动瞬态会产生较大的启动力矩,在配管上产生较大的应力。识别压缩机启动力矩对预报及降低配管应力有重要意义。首先,将复杂的压缩机与配管系统简化为单自由度扭转模型;其次,基于压缩机不同位置的模态测试,计算出压缩机扭转传递函数;最后,根据杜哈梅积分与载荷函数识别出压缩机起动力矩,最大误差20%,为后续仿真计算提供载荷。

直齿轮纯扭转模型弹性动力学分析

为研究非线性因素对直齿轮纯扭转模型弹性动力学的影响,根据达朗贝尔原理,采用微位移思想,建立4自由度直齿轮纯扭转动力学模型.首先,通过Runge-Kutta法结合时间离散法求解系统在齿轮啮合误差、时变啮合刚度和啮合间隙等非线性因素影响下的时变方程,得到系统振动的响应以及对应频谱图.其次,结合非线性特性分析理论,通过改变系统的啮合刚度、激励频率和齿侧间隙,获得系统动态响应的全局分岔图和最大Lyapunov指数.然后,综合运用时间历程曲线、相空间轨线、Poincáre映射图和功率谱,定量和定性分析系统的周期运动、拟周期运动和混沌运动.最后,考虑非线性因素耦合作用对系统的影响,为齿轮传动系统的非线性特性分析提供一套较为完整的方法.

虚拟等截面弹性柱体自由扭转/变形模型

提出一种虚拟现实中等截面弹性柱体自由扭转/变形算法。在弹性柱体表面均布若干关键点,根据关键点的位置将柱体表面分割成多块面片。通过力反馈Phantom手控器操作柱体,使其一端固定,另一端施加扭转力矩。依照弹性力学原理计算关键点的位移,并插值计算所辖面片区内顶点的变形,从而得到柱体在此扭转力矩作用下的整体变形。实验表明:此算法计算方便,实用性好。

旋转向量减速器纯扭转模型固有频率和灵敏度分析

为得到影响旋转向量减速器的固有特性和动态性能的关键因素,建立了减速器的纯扭转动力学模型,求解了系统在无阻尼条件下的固有频率和模态振型,并对半正定系统进行了坐标变换和无量纲化,得到了转换后系统的固有频率和各部件的动态响应曲线,以及在输入转速为10r/min、输出负载为30N·m工况下的系统传动误差曲线和对应频谱图。研究了固有频率相对于多种系统参数的灵敏度,得到转动惯量参数比刚度参数对系统固有频率影响更显著的结论。最后,搭建了减速器动力性能综合检测实验平台,实测了系统传动误差和对应频谱图,理论和试验的结合为旋转向量减速器研究和发展提供了一定的理论基础。

行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型的试验验证

通过动力学试验验证了行星齿轮纯扭转动力学模型在定性计算方面的可靠性。动力学试验通过采集系统内齿圈齿根应力的动态数据,进一步进行数据处理可以获得行星齿轮系统内啮合副相对运动状态的相图,并与基于纯扭转非线性动力学模型和试验台参数的数值模拟相图进行对比,验证了模型的准确性。

基于裂纹扭转弹簧模型的Timoshenko裂纹梁动力特性分析

忽略裂纹对梁剪切变形的影响,基于开裂纹的等效扭转弹簧模型,建立了Timoshenko裂纹梁动力弯曲的控制方程,得到了一种新的裂纹梁动力弯曲控制方程的求解方法,得出了具有任意条裂纹Timoshenko梁自振模态的统一显式表达式。数值分析了简支、悬臂、两端固支Timoshenko裂纹梁的自振频率和振动模态,考察了裂纹数目和裂纹深度等因素对裂纹梁动力特性的影响。结果表明:随着裂纹数目和深度的增加,裂纹梁的自振频率减小,且当裂纹较深时,裂纹深度对自振频率的影响显著;裂纹梁的挠度模态曲线和转角模态曲线在裂纹处分别呈现尖点和跳跃现象,且尖点效应和转角跳跃随裂纹深度的增加而愈加明显。另外,当裂纹处的弯矩为零时,裂纹对梁的自振频率和振动模态没有影响。这些结果可对梁的安全性评估及裂纹损伤检测提供理论指导。

大鼠前牙扭转移动后保持期动物模型的建立

目的建立大鼠实验性正畸前牙扭转移动后保持期的动物模型并分析保持时间与复发距离的关系。方法采用36只雌性SD大鼠,在上颌两个中切牙间施加20g的力量,建立牙根扭转的动物模型。10d后进行固定保持,分为1、4、7、14、21d保持组(实验组),并设不予保持的对照组。测量加力结束后、保持结束时和拆除保持器后7d两中切牙之间的距离变化。计算每组大鼠拆除保持器7d后的复发距离(M)。复发距离(M)=保持结束后两切牙之间的距离(M1)-复发7d后两切牙中间的距离(M2)。结果各实验组复发距离分别为(1.95±0.30)、(0.84±0.06)、(0.69±0.03)、(0.32±0.10)、(0.09±0.04)mm,明显小于对照组(2.57±0.08)mm,差异有统计学意义(P<0.05)。结论正畸用直径0.25mm结扎丝可以用作固定保持器来建立大鼠前牙扭转移动后保持期的动物模型。

复合受扭实腹式型钢混凝土柱恢复力模型研究

为研究复合受扭作用下实腹式型钢混凝土柱的恢复力模型,考虑扭弯比、轴压比和剪跨比的影响,完成了9个实腹式型钢混凝土柱的拟静力加载试验,获取了扭矩-扭转角骨架曲线和滞回曲线,分析了扭弯比、轴压比和剪跨比等试验变化参数对其扭转滞回性能的影响。基于试验扭转骨架曲线和滞回曲线,提出以屈服点、峰值点和破坏点为特征点的三折线骨架曲线模型,同时对滞回规则进行简化,建立实腹式型钢混凝土柱复合受扭恢复力模型。结果表明:随着扭弯比的增大,试件破坏形态由弯曲破坏为主转为扭转破坏为主;扭弯比对实腹式型钢混凝土柱的抗扭承载力影响最大;在扭转骨架曲线特征参数计算时考虑了扭弯比、轴压比和剪跨比的影响,计算结果与实测结果吻合较好。提出的考虑卸载刚度退化影响的扭转恢复力模型,能较好地预测复合受扭作用下实腹式型钢混凝土柱的扭转滞回曲线,可为此类结构在压弯剪复合受扭作用下的弹塑性地震分析提供参考。

基于裂纹等效扭转弹簧模型的裂纹梁振动分析

基于开裂纹的等效扭转弹簧模型,研究了裂纹梁动力特性和动力响应的计算方法.在给出裂纹梁等效抗弯刚度的基础上,建立了一种新的裂纹梁动力控制方程通解的求解方法,给出了具有任意条裂纹Euler-Bernoulli梁振动模态的统一显示表达式.数值分析了简支、悬臂和两端固支裂纹梁的自振频率和振动模态,并研究了简支裂纹梁在集中简谐载荷作用下的动力响应,考察了裂纹条数和深度等对裂纹梁动力特性和动力响应的影响.结果表明:随着裂纹深度和条数的增加,裂纹梁的自振频率减小,且当裂纹较深时,裂纹深度对自振频率的影响更为显著;裂纹梁的模态曲线在裂纹处呈现尖点,其尖点处斜率的改变随裂纹深度的增加而增加,且当裂纹处的弯矩为0时,裂纹对梁的模态和频率没有影响;由于裂纹梁的模态仍满足正交性,因此可采用模态叠加法分析裂纹梁的动力响应.

磁弹耦合扭转波位移传感器输出电压理论研究

磁弹耦合位移传感器感应线圈电压是由应力波引起的磁化强度变化决定的,而应力与偏置磁铁处的材料磁导率密切相关,因此磁导率与磁化强度变化率的确定是建立输出电压模型的关键。根据铁磁材料的弹性力学理论和磁机耦合模型,确定了扭转波运动方程;建立材料等效场分布模型,并结合麦克斯韦方程和磁化强度进动方程,确定波导丝磁导率;根据磁机效应的Jiles-Atherton理论,建立了波导丝弹性形变感应磁化强度模型。根据磁导率及磁化强度模型,并借助电磁感应定律构建了感应线圈的输出电压模型。利用实验平台验证了接收线圈匝数和激励脉冲的脉宽、频率对输出电压的影响,为磁弹耦合位移传感器的研究提供了理论依据。

基于风电增速箱行星轮系的转子-轴承系统模型概述

基于风电增速箱2K-H直齿行星轮系,在行星轮系平移-扭转振动模型的基础上,结合传动系统的输入轴和输出轴,建立了转子-轴承系统模型。模型中考虑了齿轮副间隙,时变啮合刚度及其相位差,啮合阻尼,综合啮合误差及输入轴和输出轴两端轴承的刚度,输入轴和输出轴的刚度。建立了动坐标系,每个坐标系均有3个自由度。采用集中质量法,建立此模型,并利用拉格朗日方程法解运动微分方程。文中对近几年国内外有关行星轮系模型建立的方法进行了比较和总结,对工程实际中风力发电的行星齿轮传动系特性进行了研究。以此为基础,建立了基于风电增速箱行星轮系的转子-轴承系统的模型。

风电机组多级齿轮系统的故障动力学特性研究

综合考虑太阳轮支撑、时变啮合刚度和综合啮合误差等因素,建立了含太阳轮齿根裂纹故障的风电多级齿轮系统平移-扭转非线性动力学模型,研究了太阳轮齿根裂纹故障及其演化对系统动力学特性的影响。结果表明:太阳轮裂纹会影响轮齿的啮合刚度,从而影响系统的动力学响应;齿轮裂纹使得系统时域波形出现明显的周期性冲击,系统在分岔图中的运动从单周期发展为多周期;裂纹系统响应频谱中出现故障特征频率及其倍频,在啮合频率附近有大量边频成分;随着裂纹程度的加深,时域特性更加复杂,同时频谱图中故障特征频率的可识别性增强。

通货膨胀目标制于中国的适应性问题研究——基于GREEN模型的实证分析

本文通过介绍新兴市场国家通货膨胀目标制的成功实施，引入了Green，John．H在1996年提出的扭转公众通胀预期模型。并详细介绍了该模型有利于扭转公众对央行曾经的相机抉择而产生的较高的通货膨胀预期的效果。进而将模型以我国实际情况做以分析，发现由于我国央行的独立性较差，所以尚不具备实施通货膨胀目标制的条件。最后从借鉴新兴市场国家改善其独立性的角度，对我国进一步提高央行独立性提出政策性意见。

基于裂纹诱导弦挠度的梁裂纹损伤识别

基于裂纹诱导弦挠度函数的构造特征,研究了任意边界条件下的Euler-Bernoulli梁中裂纹的静力损伤识别方法.首先,将裂纹等效为线性扭转弹簧,得到了任意边界条件下裂纹Euler-Bernoulli梁静力弯曲挠度的解析通解;然后,证明了裂纹诱导弦挠度函数为分段三次多项式函数,并建立了基于挠度测量的、通过拟合裂纹诱导弦挠度函数识别裂纹位置和裂纹等效扭转弹簧柔度的数值方法;最后,数值验证了所提出的裂纹损伤识别方法的适用性和可靠性,考察了挠度测量误差、裂纹位置和深度等对损伤识别结果的影响.结果表明:裂纹位置的识别精度高于裂纹等效扭转弹簧柔度的识别精度,裂纹数量及裂纹识别区间的选取对裂纹损伤识别结果的影响有限,所提出识别方法具有较强的鲁棒性.

纯铝等径角挤技术(Ⅰ)——显微组织演化

研究了纯铝在 3种 (A、B和C)不同等径角挤工艺中的显微组织演化。结果表明 :纯铝经过等径角挤压变形后 ,其显微组织特征与加工路线有很大的关系。提出了立方元素扭转模型 ,分析了 3种不同加工路线的剪切面和剪切方向 ,较好地解释了采用 3种不同路线挤压后材料显微组织的演化规律。在路线C(各道次挤压间试样旋转 180°)中 ,每次挤压样品总是在相同的剪切面上发生剪切 ,每相邻道次之间的剪切方向相反 ,前一次变形产生的剪切应变被随后紧接着的下一次挤压所抵消 ,这导致了多余的剪切应变 ;在路线A(各道次挤压间试样不旋转 )中 ,有两个相交成 6 0°的剪切面 ,剪切交替地在两个剪切面上进行 ;在路线B(各道次挤压间试样旋转 90°)中 ,存在 4个不同的剪切面和剪切方向 ,挤压交替地在 4个剪切面上进行 ,X ,Y和Z平面上的晶粒都发生了剪切 。

无孔型轧制技术的开发与应用

通过3#轧机浅槽轧制试验,找出金属流动规律,依照规律进行粗轧无孔型轧制试验;建立箱形轧件扭转参数的数学模型,在7#、8#机组进行无孔型扭转轧制试验。试验成功后,相继在粗、中轧机组应用,采用无孔型轧制后,轧辊寿命提高约2～3倍,电耗降低约7%,年产生经济效益约1 200万元。