“机械振动基础及应用”课程思政建设与探索

根据国家重大战略需求,南航能源与动力学院承担着航空发动机结构强度设计专业人才培养的重任。通过分析“机械振动基础及应用”课程特色和思政教育,深度挖掘课程中蕴含的思政元素,利用多种教学手段,将思政案例与思政元素有机融入课程教学中,实现传道授业解惑,立足于把学生培养成追求真理、爱国敬业、使命奉献、具有红色基因和蓝色梦想的社会主义新时代好青年。

车辆工程专业《机械振动基础》课程教学实践研究

针对江苏大学车辆工程专业《机械振动基础》课程具有学习内容多、学习课时少、学习难度较高等特点,学生在学习过程中存在学习积极性不高、学习效率低下、实际工程问题分析能力不足等问题,通过将现代教育理念及模式与教学相融合、密切结合理论教学与实际工程、将仿真软件融入教学等手段,增强学生的学习兴趣,培养学生分析与解决实际问题的能力,提高课程教学质量和效率,获得良好的教学效果。

基于应用型创新人才培养的“机车车辆振动基础”课程教学改革

“机车车辆振动基础”课程是车辆工程本科大三学生的专业选修课,学习本课程的目的是使学生了解振动的基本概念,掌握多种运动形式的振动方程的建立及求解方法,并综合运用机械振动的基本理论知识来解决轨道车辆结构振动的课程。文章以车辆工程应用型创新人才培养为主线,以学生学习成果为导向,从思维导图、混合教学、实验创新和思政教育四个方面进行课程创新改革,从而提升学生的创新和实践能力。

机械振动基础课程教学模式改革

针对目前机械振动基础课程教学中存在的课堂教学效率不高、内容抽象、学生学习积极性有待提高等问题,通过教学大纲修订、制定与工程实际发展相结合的教学内容、问题式导向的教育方法、实践与期终结合的课程考核方式等一系列措施,对该课程的教学内容、教学手段和考核方式进行改革和创新。通过教学实践,学生对该课程的学习兴趣明显提升,教学改革取得良好效果。

生物质电厂特殊振动设备基础振动分析浅探

针对生物质等电厂各类动力设备振动而引起的基础问题,结合实际的动力荷载,通过对设备及其基础在满负荷条件下的振动检测对比分析,了解其时域、频域特征等动力特性,明确现有基础的振动水平与特性。实测和研究结果表明,桩基对于水平、竖向振动均有良好的抑制作用。

下穿隧道上盖建筑基础-地基-建筑振动传播规律分析

在过去几年,越来越多的城市建筑建于地铁隧道上方,地铁下穿上盖建筑严重影响了居民健康。为研究地铁振动在上盖建筑基础、地基及上部结构物中的传播规律和振动特性,以与地铁明挖隧道相连的上盖建筑为研究背景,对下穿上盖建筑地下室、附近地表进行振动实测分析,对地面和地下室柱、板振动时程加速度幅值变化情况与Z振级变换规律进行环境振动评价;进一步以地表振动响应为依据,通过反演分析验证数值模型计算正确性,进而开展地铁上部建筑结构振动响应的预测分析,为隧道修建前邻近建筑物振动环境预测提供了有力工具。研究表明:地铁环境振动主要通过隧道壁、柱向结构上方传递,地铁过车引起的地基振动响应沿地铁横向呈波动衰减趋势,当地铁正上方距离隧道中心线大于7 m时,地面测点的Z振级满足规范要求;数值预测结果表明随着楼层高度的增加振动响应呈现出先减小后增大的规律。

大型沉箱基础振动夯实施工技术应用

为顺应国家机械化换人、自动化少人、智能化无人的科技发展潮流,具有变水深、高精度等施工特点的港口工程项目水下抛石基床能够得到更为充分的致密效果,采用高频液压振动锤对水下抛石基床进行振动致密的新工艺已成为抛石基床密实工艺发展的趋势,该工艺具有施工效率高,安全可靠、质量易于控制、噪音小等特点。大型沉箱基础振动夯实施工技术在钦州港大榄坪项目中成功应用,可供类似工程施工借鉴参考。

饱和地基上刚性基础的竖向振动分析

基于第一作者提出的饱和土弹性波动方程,研究了圆柱形刚性基础在饱和地基上的垂直振动,即首先应用Hankel 变换求解动力基本方程,然后按混合边值条件建立饱和地基上刚性基础垂直振动的对偶积分方程,将其化为易于数值计算的第二类Fredholm 积分方程,最后给出了地基表面动力柔度系数Cv 和基础振幅随无量纲频率a0

基础非线性振动的实用解析分析

用近似解析法分析了基础竖向振动的非线性特性，由此建立起基础共振频率、扰力幅值以及地基土动力特性参数间的理论关系，并将其与实验数据进行了比较。本文结果对动力机器基础设计、用共振法测定地基的变形模量和承载力具有实用价值。

基础振动下直动式溢流阀的动态特性

针对TBM掘进过程中存在的强振动对其上液压系统及元件工作性能的影响,以直动式溢流阀为研究对象,建立阀的Simulink仿真模型,分析基础振动及结构参数对溢流阀动态特性的影响规律。研究结果表明:直动式溢流阀的调定压力波动幅值随基础振动的振幅增大而线性增大,当频率等于80 Hz时,波动幅值达到最大,当频率超过80 Hz时,压力波动幅值随频率的增大而微弱减小;设计合理的受控腔容积能改善阀的动态特性;减小阀芯质量能显著减小因基础振动引起的压力波动,提高阀的稳定性。

基础振动下直动式减压阀动态特性分析

针对基础振动对TBM液压元件性能的影响,为TBM液压元件优化设计提供理论依据,选择直动式减压阀为研究对象,分析其工作原理,建立减压阀的动态响应数学模型,仿真研究基础振动幅值和频率对减压阀波动特性的影响规律,分析减压阀不同结构参数对压力波动的影响.结果表明:基础振动会引起减压阀出口压力波动,波动幅值随振动幅值增加而增大;当基础振动频率大于50Hz时,压力波动幅值随频率的增加明显增大;减小背压腔初始容积和回流通道直径能提高减压阀的动态稳定性.

基础振动诱发的流体-管道轴向耦合振动特性

针对轴向基础振动对管道和流体波动的影响,运用轴向基础振动下液压直管道轴向耦合振动数学模型,推导了4种不同管端约束方式下的边界条件,并采用特征线法对不同约束方式下基础振动诱发的管内流体波动进行了研究,分析了管端约束方式、约束刚度、基础振动参数、结构参数对管道出口压力波动幅值的影响。结果表明:与两端固定约束相比,出口轴向自由和入口轴向自由时出口流体压力波动幅值分别增大了很多,且出口处约束刚度越大,压力波动幅值越小;基础振动频率越大,流固耦合作用越剧烈;压力波动幅值随基础振动幅值增大而线性增大;流体流经管道的距离越长,流体波动越剧烈。分析结果能为制定相应的管道振动控制策略提供理论依据。

基础振动下TBM推进液压系统工作特性研究

硬岩掘进机（tunnel boring machine,TBM）在工作过程中会受到外界强振动的影响.为了研究强振动对其推进液压系统的影响规律,首先总结了TBM推进液压系统的工作原理,然后建立了推进液压系统在振动环境下的AMESim仿真模型,并用实验验证了仿真模型的正确性,最后分析了外界振动频率、振动幅值对推进液压系统推进速度波动的影响规律以及振动幅值、振动频率对液压系统频响特性影响规律.仿真结果表明：液压缸推进速度受外界振动影响较大,当外界振动频率为40-60Hz时影响最为剧烈;外界振动幅值的改变对液压系统的影响比振动频率产生的影响小;推进液压系统的截止响应频率约为13Hz,当外部振动频率大于系统截止频率时,系统的频响特性会迅速变差,液压缸难以对输入电信号作出相应的响应.

载流管道在基础振动下的振动控制

根据舰船管道的实际情况 ,在载流管系的动态响应分析中引入基础振动的影响 .计算分析了舰船管道系统在流体激励、外部干扰力和基础振动情况下的动态响应 .研究了如何减小基础振动对管路系统振动的影响 ,通过计算分析 ,提出了比较有效的减振措施 .

机械振动引起基础振动的控制设计方法

为研究机械振动对基础产生的影响,以机械和下部基础简化的两自由度体系为模型,应用动力学理论得出了基础在自由度方向的振动位移幅值表达式。通过假定基础与机械的刚度比及质量比,建立了基础振动的动力放大系数与相关参数的函数关系式。运用推导的动力放大系数的一般表达式,并以容许的最大动力放大系数为控制参数建立求解不等式。最终得出了如何运用上述结论来解决实际工程的三类问题:第一类是已知机械的各参数,需要设计其基础的问题;第二类是已知基础的各参数,需要设计机械的问题;第三类是已知机械、基础的各参数,需要评判机械振动是否对其基础产生过大影响的问题。

基础振动下电磁换向阀压力流量特性研究

针对基础振动对电磁换向阀压力-流量特性的影响,采用控制阀口压差模拟压力损失的方法,同时考虑基础振动引起的阀芯瞬态液动力和电磁力的变化,建立了基础振动下的电磁换向阀的数学模型和仿真模型,实验验证了模型的准确性,分析了基础振动参数和结构参数对阀的压力-流量特性和流量波动的影响。研究表明:小流量、低压降电磁换向阀对基础振动的顺应性较好;基础振动下存在压力-流量特性降低区域和流量波动失效区域,压差为0.7 MPa时的压力-流量特性降低区域是0.4MPa时的45倍;弹簧刚度小于5kN/m时,减小阀芯质量、增大阻尼系数有利于降低流量波动幅值。该研究对基础振动下电磁换向阀的选型和设计提供了一定的理论参考。

基础振动下液压锁紧回路背压阀的选型方法

针对振动环境下背压阀对锁紧回路动态特性的影响,建立节流阀、顺序阀及平衡阀作背压阀的3种锁紧回路的仿真模型,实验验证该仿真模型的正确性。对比分析在基础振动下空载、定载和变载时这3种背压阀对锁紧回路动态特性的影响,得到基础振动以及负载对液压缸的速度影响曲线。研究结果表明:基础振动下定载及负载变化在0~90 k N时,节流阀和顺序阀背压相对平衡阀背压有更强的稳定性,当交变载及变载大于100 k N时,平衡阀的稳定性相对更好。该方法能够为液压锁紧回路背压阀的选型提供一定的参考。

基础振动对非对称液压缸的动态特性影响分析

针对硬岩掘进机(TBM)破岩掘进过程中基础振动对非对称推进液压缸动态性能的影响,建立了非对称液压缸在基础振动下的动态响应数学模型,利用AMEsim仿真分析了不同基础振动参数下液压缸动态特性的变化规律。结果表明:基础振动降低液压缸动态稳定性,当基础振动幅值和频率组合为(3 mm,50 Hz)、(5 mm,40 Hz)、(8 mm,30 Hz)时,液压缸压力波动值约为无基础振动时无杆腔压力稳定值20 MPa的10%,达到液压缸正常工作允许的压力波动临界幅值;活塞位移波动趋势与压力波动趋势一致,波动幅值与振幅或振频成正相关,为降低基础振动对液压缸动态特性影响提供依据。

饱和地基上基础振动分析的计算方法

本文通过对饱和土中波动方程的分析， 建立了一组描述混合边值问题的基础振动积分方程． 所提出的一种简单、直观的方法可将其化为第二类 Ｆｒｅｄｈｏｌｍ 积分方程． 文中详细研究了瑞利奇点的特性及其对积分方程求解结果的影响， 从而使人们系统地分析饱和地基上基础振动特性和其它地基振动问题成为可能．