Dynamic Stability Analysis of Cages in High-Speed Oil-Lubricated Angular Contact Ball Bearings

To investigate the cage stability of high-speed oil-lubricated angular contact ball bearings, a dynamic model of cages is developed on the basis of Gupta’s and Meeks’ work. The model can simulate the cage motion under oil lubrication with all six degrees of freedom. Particularly, the model introduces oil-film damping and hysteresis damping, and deals with the collision contact as imperfect elastic contact. In addition, the effects of inner ring rotational speed, the ratio of pocket clearance to guiding clearance and applied load on the cage stability are investigated by simulating the cage motion with the model. The results can provide a theoretical basis for the design of ball bearing parameters.

多跨连续梁拱组合体系桥梁抗震性能分析

为了解相邻结构、行波效应和减隔震体系对多跨连续梁拱组合体系桥梁内力的影响,以某连续梁拱组合体系桥梁为实例,通过有限元软件建立抗震计算模型,并采用反应谱法和动力时程分析法对其进行地震反应分析。结果表明:1)连续梁拱组合体系桥梁在顺桥向地震作用下2种分析方法的计算结果大致相同,前者计算结果略大于后者,反应谱法的计算结果偏于安全;2)相邻结构对过渡墩的内力影响较大,对其他墩柱的内力影响较小,建议考虑相邻结构的影响;3)考虑行波效应后,各孔控制截面的位移、弯矩有少量增大,固定墩的内力显著增大,且随着波速的增大,结构的地震响应逐渐趋于一致激励下的地震响应;4)采用摩擦摆隔震支座后,结构的内力和位移响应均大幅降低,且各墩的受力更加均匀,建议大跨径桥梁采用减隔震体系,以降低结构的地震响应。

减隔震支座对高墩大跨连续刚构桥减震效果分析

为更好地降低高墩大跨连续刚构桥在强震作用下的地震响应,提高其抗震性能,以某(120+220+120)m高墩大跨连续刚构桥为工程背景,首先简述了两种常用桥梁减隔震支座(铅芯橡胶支座(LRB)和环向钢丝绳组合阻尼支座(GSQZ))构造及力学性能,然后采用非线性时程分析法研究不同减隔震支座对高墩大跨连续刚构桥抗震性能的影响。研究结果表明:两种减隔震支座对梁端及主墩处减震效果较明显,对跨中部位减震效果较弱,安装减震支座会对主墩横桥向内力减震更佳,对主墩纵向内力减震效果有限;LRB方案的减震效果相对优于GSQZ方案,但是两者在刚构桥中的减震率均不高,实际设计中应结合阻尼器使用。

强震下简支梁桥损伤研究及支座参数分析

随着西部开发战略和城镇化建设的不断推进,越来越多的桥梁靠近甚至跨越活动断层,受断层地震动的影响显著。为模拟强震下某简支梁桥的倒塌过程,基于LS-DYNA平台建立该桥的三维有限元模型。通过桥梁倒塌分析和地震响应分析,研究强震作用下简支梁桥的损伤机理,并分析支座剪切刚度对简支梁桥倒塌过程和地震响应的影响。研究表明:地震作用下简支梁桥的倒塌破坏模式主要为桥墩底部混凝土大面积失效而引起的桥墩承载能力不足,进而导致整个桥梁出现倒塌;随着地震荷载的不断作用,简支梁桥的桥墩依次经历正常运行阶段、损伤演变阶段以及倒塌阶段,提高支座剪切刚度会增加桥墩的损伤演变阶段持续时间;支座剪切刚度的提高增大了梁体与桥墩间约束,减小了支座变形,从而降低了简支梁桥位移响应和梁-梁间碰撞效应;不考虑单元失效的桥梁地震响应大于单元失效时的地震响应,桥梁地震响应随着单元失效越来越大。

地震作用下板式橡胶支座滑动的动力性能分析

采用双向滑动支座模型对城市立交桥板式橡胶支座抗滑性能不满足要求、发生滑动时的动力性能进行了分析。通过对单墩模型和一条全线简支梁实际结构的分析,初步得出了板式橡胶支座发生滑动时动力特性的规律以及对结构的影响。

考虑粗糙效应的航空高速滚子轴承动态模拟

耦合高速滚动轴承动力学理论和部分弹性流体动力润滑（ＰＥＨＬ）理论，提出了考虑轴承元件表面粗糙效应的高速滚动轴承动态特性分析方法。分析结果表明，轴承元件表面粗糙度和表面粗糙纹理方向对高速轴承的动力学特性有较大的影响，提高轴承元件表面加工质量可以抑制高速轴承元件在运行中出现的动态不稳定性现象；实验工作不仅支持了本文的分析，而且支持了高速滚动轴承是在混合润滑状态下工作的结论。

空气静压径向轴承动压效应对其承载能力的影响

建立空气静压径向轴承的理论模型,利用有限体积法分析软件,仿真分析了轴承处于旋转状态时,平均间隙和供气压力对轴承承载力和耗气量等特性参数的影响。结果表明:随着轴承转速的增加,空气静压径向轴承产生明显的动压效应;轴承的平均间隙越小,动压效应对轴承承载力的提高作用越明显;供气压力越大,纯静压润滑在动静压混合润滑中所占的比例越大,动压效应所占的比例越小。

减震榫-活动支座应用于高铁桥梁的减震性能研究

为研究分离式减震榫-活动支座应用于高速铁路桥梁的减震效果,结合该类桥梁的特点给出分离式减震榫-活动支座的设计原则以及力学模型,在此基础上以一座五跨32m的高速铁路预应力混凝土简支梁桥为背景进行分析。采用有限元软件ANSYS建立全桥空间模型,考虑活动支座摩擦系数、地震强度以及车速的影响,分析应用分离式减震榫的桥梁的动力响应,并与普通支座桥梁进行对比。结果表明:将分离式减震榫应用于高速铁路简支梁桥具有较好的减震效果;活动支座摩擦系数对应用减震榫-活动支座的桥梁的墩底弯矩及墩顶位移的影响不大,对梁体位移影响较大;随着地震强度的增加,减震榫-活动支座的位移相应增加,减震榫减震效果越好;随着列车速度的增加,应用减震榫-活动支座的桥梁的梁体横向位移减小,减震榫对墩底弯矩的减震效果十分稳定。

精密高速电主轴动力学特性及轴承刚度软化分析

针对某精密高速电主轴系统,介绍主轴的系统结构,分析其高速加工状态下的特点和影响要素,对主轴和轴承采用有限元建模方法,用弹簧阻尼单元模拟主轴轴承支承。对不同弹簧单元布置形式下主轴系统的静力学特性,谐响应和模态进行了分析研究。在主轴高速加工的状态下,采用有限元法研究了基于高速旋转状态下轴承软化效应的主轴系统动特性,结果表明该种方法对于高速运行状态下能一定程度对动力学特性的变化规律进行仿真模拟,为快速分析高速下由于轴承软化现象引起的系统固有频率变化提供了一种思路。

寒冷地区铅芯橡胶支座桥梁的地震响应分析

铅芯橡胶支座因其材料本身的性质,它的力学性能和温度环境变化有较强的相关性.在M IDAS/C IVIL有限元分析模型中,采用不同温度下铅芯橡胶支座的性能参数,输入三种地震波,对三跨连续梁进行时程分析,得出相应的地震反应,比较三种不同的波谱情况下的变化情况,找出铅芯橡胶支座随温度变化对桥梁地震的影响规律,得出一些有益于我国寒冷地区采用铅芯橡胶支座桥梁的有限元分析结论.

备件保障效能动态评估方法

针对目前效能评估方法多重视效能指标的静态观测值,对时序状态数据所蕴含的趋势信息关注较少的缺点,提出基于灰色聚类-粗糙集和集对分析的备件保障效能动态评估方法。针对主客观赋权方法各自的优缺点,引入依赖度和重要度的概念,建立灰色聚类-粗糙集组合赋权模型;将指标权重引入集对理论,提出集对同势、均势和反势的定义,描述备件保障效能的变化规律,构建基于马尔可夫链的集对分析动态模型。实例分析结果表明,该方法可以有效反映备件保障效能的动态变化特征,为决策者制定备件保障长期计划提供科学依据。

转子不平衡量的微型涡喷发动机轴承动反力分析

高速旋转的微型涡喷发动机转子系统的不平衡量对转子工作状态的影响尤为突出。在考虑陀螺效应的前提下,采用谐响应分析的方法,研究了微型涡喷发动机轴承动反力随转速及不平衡量分布方位角的变化规律。结果表明:转速越大,轴承处动反力越大,不平衡量的大小对轴承动反力影响远大于转速;涡轮和压气机的不平衡量分布方位角为180°时压气机一端轴承动反力最大,而涡轮一端轴承动反力最小。研究结论为减少微型涡喷发动机因不平衡量而产生的振动问题以及防止轴承破坏等提供了重要依据。

浅埋条形基础抗震承载力拟动力分析

采用拟动力法推导出基岩至地表之间不同深度土层地震加速度时程,在此基础上针对砂性土地基,利用极限分析上限定理推导了地震作用下地基极限承载力系数NγE的求解方法,并进一步分析了地震动向地表传播过程中不同深度土层振动相位差与地震加速度幅值放大效应对NγE的影响。研究结果表明:采用拟动力法计算出的NγE随地震加速度和地基土内摩擦角的变化关系呈现出与拟静力计算结果相同的趋势,但振动相位差的影响导致前者明显高于后者,且地震波长越短,二者差异越明显;地表地震加速度是NγE的主要影响因素,其在地基发生极限破坏时总是达到幅值;幅值放大效应由于放大了地表地震加速度幅值而导致NγE显著降低。