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叠加式压电陶瓷智能骨料特性仿真研究
被引量:
2
1
作者
周明乐
李友荣
+2 位作者
鲁光涛
王涛
宋钢兵
《武汉科技大学学报》
CAS
北大核心
2018年第5期359-364,共6页
基于一维压电弹性理论建立叠加式压电陶瓷智能骨料的理论模型,并在此基础上采用数值分析方法研究压电陶瓷电学连接方式和叠加数量以及单片压电陶瓷厚度、水泥保护层厚度等关键结构参数对智能骨料的谐振频率、机电耦合系数、智能骨料激...
基于一维压电弹性理论建立叠加式压电陶瓷智能骨料的理论模型,并在此基础上采用数值分析方法研究压电陶瓷电学连接方式和叠加数量以及单片压电陶瓷厚度、水泥保护层厚度等关键结构参数对智能骨料的谐振频率、机电耦合系数、智能骨料激发器输出位移及传感器输出功率的影响。结果表明,智能骨料的谐振频率和反谐振频率随压电陶瓷的厚度和叠加片数、保护层厚度的增加而不断减小,且压电陶瓷串联叠加时谐振频率与反谐振频率之间的差值大于并联叠加时的对应差值;智能骨料的机电耦合系数随压电陶瓷的厚度和叠加片数的增加而增大;智能骨料激发器的输出位移与智能骨料传感器的输出功率随压电陶瓷叠加片数的增多而加大,且压电陶瓷串联叠加时的激发器输出位移和传感器输出功率均大于并联叠加时的输出值。
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关键词
智能骨料
压电陶瓷
结构参数
谐振频率
机电耦合系数
数值分析
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职称材料
筒式磁流变液联轴器设计与实验研究
被引量:
1
2
作者
李名杰
吕勇
+2 位作者
李友荣
鲁光涛
宋钢兵
《武汉科技大学学报》
CAS
2010年第6期624-627,共4页
讨论结构设计、外加磁场、输入转速和转矩对MRF联轴器传动扭矩的影响。在Bingham模型基础上,通过理论计算,得出筒式结构扭矩传递值在工作间隙减小过程中趋于某一极限值结论,按此结论设计出传动实验装置,通过实验对筒式磁流变液连轴器的...
讨论结构设计、外加磁场、输入转速和转矩对MRF联轴器传动扭矩的影响。在Bingham模型基础上,通过理论计算,得出筒式结构扭矩传递值在工作间隙减小过程中趋于某一极限值结论,按此结论设计出传动实验装置,通过实验对筒式磁流变液连轴器的输出性能进行验证,所得实验结果与理论推导结果相吻合。
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关键词
磁流变液
联轴器
筒式结构
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职称材料
工作间隙对磁流变液联轴器的影响
被引量:
2
3
作者
鲁光涛
李友荣
宋钢兵
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第B06期71-74,78,共5页
对一种新型磁流变液传动器件——磁流变液联轴器的磁场进行了有限元分析,研究了工作区的间隙对磁流变液联轴器磁感应强度和剪切应力的大小及分布的影响。通过分析表明,当工作区间隙由0.2mm增加到2.0mm时,工作区的磁感应强度逐渐减小,而...
对一种新型磁流变液传动器件——磁流变液联轴器的磁场进行了有限元分析,研究了工作区的间隙对磁流变液联轴器磁感应强度和剪切应力的大小及分布的影响。通过分析表明,当工作区间隙由0.2mm增加到2.0mm时,工作区的磁感应强度逐渐减小,而磁感应强度和剪切应力沿长度方向的分布却逐渐趋于均匀,磁感应强度最大值与最小值之差由0.65T减小到0.35T;无论是当工作区磁流变液的磁场达到饱和时,还是当磁感应强度使剪切应力达到屈服值时,剪切应力都不会再随磁感应强度升高而增大。通过计算可知,对于所研究的直径与长度之比为5/7的磁流变液联轴器,当工作区间隙由0.2mm增加到2.0mm时,它所能传递的工作扭矩仅降低25%。因此在设计其磁场时应综合计及加工、安装精度及生产成本等因素合理选择工作区的间隙,推荐选用1.2mm左右的工作间隙。
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关键词
磁流变液联轴器
工作区间隙
有限元
磁感应强度
传递扭矩
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职称材料
基于宾汉模型的磁流变液联轴器工作转矩预测
被引量:
1
4
作者
鲁光涛
李友荣
+1 位作者
王志刚
宋钢兵
《磁性材料及器件》
CAS
2015年第6期29-32,共4页
针对一种旋转圆筒式磁流变液联轴器,提出了用于预测磁流变液联轴器工作转矩的修正宾汉模型。在该宾汉模型中采用磁流变液联轴器主动转筒和从动转筒之间的转速比n作为宾汉模型的输入参数,并采用指数模型描述磁致库仑阻尼力矩。实验结果表...
针对一种旋转圆筒式磁流变液联轴器,提出了用于预测磁流变液联轴器工作转矩的修正宾汉模型。在该宾汉模型中采用磁流变液联轴器主动转筒和从动转筒之间的转速比n作为宾汉模型的输入参数,并采用指数模型描述磁致库仑阻尼力矩。实验结果表明,当线圈电流恒定时,在负载由小-大-小变化过程中,不同初始转速下的转矩-转速比曲线基本重合,且在负载正向增大和反向减小过程中,磁流变液联轴器工作转矩变化曲线基本重合,未形成滞环。当转速比较小(n<1.3)时,磁流变液工作转矩随负载增大急剧增大;当转速比较大时(n>1.3),工作转矩随负载增大增速减缓,其变化曲线斜率均为0.05,整个转矩-转速比变化曲线与磁流变液联轴器宾汉模型完全吻合,利用磁流变液联轴器力矩宾汉模型可以预测和确定其工作转矩。
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关键词
磁流变液联轴器
宾汉模型
转矩
转速比
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职称材料
钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割修复与优化
被引量:
9
5
作者
陈卓异
李传习
+2 位作者
柯璐
郭立成
宋钢兵
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期301-312,共12页
对正交异性钢桥面板的弧形切口进行疲劳修复时,切割孔形的优劣决定了疲劳修复效果。以检查到较多弧形切口疲劳病害的钢桥面板为研究对象,采用有限元和结构力流法分析了弧形切口处应力集中的原因。结合4种修复方案对切割孔形的圆弧半径...
对正交异性钢桥面板的弧形切口进行疲劳修复时,切割孔形的优劣决定了疲劳修复效果。以检查到较多弧形切口疲劳病害的钢桥面板为研究对象,采用有限元和结构力流法分析了弧形切口处应力集中的原因。结合4种修复方案对切割孔形的圆弧半径、直线长度和倾角进行参数优化,得到了切割孔形对峰值应力的影响规律。依托钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割、修复工程,选择切割前、后的弧形切口开展试验研究。采用试验车进行纵向和横向移动加载,测试了2片横隔板弧形切口断面和侧面的应力分布规律和轮载位置-应力变化关系,并采用修正名义应力法近似评估其疲劳寿命。研究结果表明:轮载产生的力流通过U肋以剪应力的形式传递给横隔板,力流扩散中遇到弧形切口的阻碍,导致切口处力流高度密集;弧形切口开孔尺寸宜小,开孔半径宜大,避免阻碍力流传递路径;弧形切口优化后,其峰值应力降低58.4%,考虑横向概率分布的等效应力降低55.2%;因增大弧形切口的开孔而削弱截面面积,导致横隔板的平均压应力稍有增大;基于有限元计算和试验测试的峰值应力进行疲劳寿命预测,修复前的疲劳寿命分别为3.8年和7.2年,修复后的寿命分别为58.5年和184.4年,说明此切割修复方法具有良好的加固效果。
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关键词
桥梁工程
疲劳加固
弧形切口优化
正交异性钢桥面板
疲劳寿命评估
轮载试验
原文传递
不对中对磁流变液联轴器的影响
被引量:
1
6
作者
鲁光涛
李友荣
宋钢兵
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2011年第3期44-47,共4页
从磁流变液的流动特性出发,推导了磁流变液联轴器内外转筒不对中时传递扭矩的理论公式,讨论了磁流变液的工作模式,通过数值模拟的方法研究了不对中对磁流变液压力分布、转筒受力及传递的工作扭矩的影响,得出不对中只会影响磁流变液联轴...
从磁流变液的流动特性出发,推导了磁流变液联轴器内外转筒不对中时传递扭矩的理论公式,讨论了磁流变液的工作模式,通过数值模拟的方法研究了不对中对磁流变液压力分布、转筒受力及传递的工作扭矩的影响,得出不对中只会影响磁流变液联轴器的粘性力矩的大小,对磁流变液传递的稳定工作扭矩并没有实质性的影响,但会增加一个周期性变化的压力,在对磁流变液联轴器转筒进行强度设计和密封设计时应计及这一附加压力。
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关键词
磁流变液
联轴器
不对中
工作模式
扭矩
原文传递
题名
叠加式压电陶瓷智能骨料特性仿真研究
被引量:
2
1
作者
周明乐
李友荣
鲁光涛
王涛
宋钢兵
机构
武汉科技
大学
冶金装备及其控制教育部重点
实验室
武汉科技
大学
机械传动与制造工程湖北省重点
实验室
休斯顿大学智能材料与结构实验室
出处
《武汉科技大学学报》
CAS
北大核心
2018年第5期359-364,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51808417
51475339
51375354)
文摘
基于一维压电弹性理论建立叠加式压电陶瓷智能骨料的理论模型,并在此基础上采用数值分析方法研究压电陶瓷电学连接方式和叠加数量以及单片压电陶瓷厚度、水泥保护层厚度等关键结构参数对智能骨料的谐振频率、机电耦合系数、智能骨料激发器输出位移及传感器输出功率的影响。结果表明,智能骨料的谐振频率和反谐振频率随压电陶瓷的厚度和叠加片数、保护层厚度的增加而不断减小,且压电陶瓷串联叠加时谐振频率与反谐振频率之间的差值大于并联叠加时的对应差值;智能骨料的机电耦合系数随压电陶瓷的厚度和叠加片数的增加而增大;智能骨料激发器的输出位移与智能骨料传感器的输出功率随压电陶瓷叠加片数的增多而加大,且压电陶瓷串联叠加时的激发器输出位移和传感器输出功率均大于并联叠加时的输出值。
关键词
智能骨料
压电陶瓷
结构参数
谐振频率
机电耦合系数
数值分析
Keywords
smart aggregate
PZT
structural parameter
resonant frequency
electromechanical coupling coefficient
numerical simulation
分类号
TM282 [一般工业技术—材料科学与工程]
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
筒式磁流变液联轴器设计与实验研究
被引量:
1
2
作者
李名杰
吕勇
李友荣
鲁光涛
宋钢兵
机构
武汉科技
大学
冶金装备及其控制教育部重点
实验室
休斯顿大学智能材料与结构实验室
出处
《武汉科技大学学报》
CAS
2010年第6期624-627,共4页
基金
湖北省教育厅科学技术研究计划重大项目(Z20091101)
文摘
讨论结构设计、外加磁场、输入转速和转矩对MRF联轴器传动扭矩的影响。在Bingham模型基础上,通过理论计算,得出筒式结构扭矩传递值在工作间隙减小过程中趋于某一极限值结论,按此结论设计出传动实验装置,通过实验对筒式磁流变液连轴器的输出性能进行验证,所得实验结果与理论推导结果相吻合。
关键词
磁流变液
联轴器
筒式结构
Keywords
MRF
coupling
cylinder structure
分类号
U463.211.1 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
工作间隙对磁流变液联轴器的影响
被引量:
2
3
作者
鲁光涛
李友荣
宋钢兵
机构
武汉科技
大学
冶金装备及其控制教育部重点
实验室
美国
休斯顿大学智能材料与结构实验室
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第B06期71-74,78,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51278084
51105284)
湖北省教育厅重大攻关资助项目(Z20091101)
文摘
对一种新型磁流变液传动器件——磁流变液联轴器的磁场进行了有限元分析,研究了工作区的间隙对磁流变液联轴器磁感应强度和剪切应力的大小及分布的影响。通过分析表明,当工作区间隙由0.2mm增加到2.0mm时,工作区的磁感应强度逐渐减小,而磁感应强度和剪切应力沿长度方向的分布却逐渐趋于均匀,磁感应强度最大值与最小值之差由0.65T减小到0.35T;无论是当工作区磁流变液的磁场达到饱和时,还是当磁感应强度使剪切应力达到屈服值时,剪切应力都不会再随磁感应强度升高而增大。通过计算可知,对于所研究的直径与长度之比为5/7的磁流变液联轴器,当工作区间隙由0.2mm增加到2.0mm时,它所能传递的工作扭矩仅降低25%。因此在设计其磁场时应综合计及加工、安装精度及生产成本等因素合理选择工作区的间隙,推荐选用1.2mm左右的工作间隙。
关键词
磁流变液联轴器
工作区间隙
有限元
磁感应强度
传递扭矩
Keywords
magneto-rheological coupler
working gap
finite element analysis
magnetic flux density
torque transmitting
分类号
TH123 [机械工程—机械设计及理论]
TH133.4 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于宾汉模型的磁流变液联轴器工作转矩预测
被引量:
1
4
作者
鲁光涛
李友荣
王志刚
宋钢兵
机构
武汉科技
大学
冶金装备及其控制教育部重点
实验室
美国
休斯顿大学智能材料与结构实验室
出处
《磁性材料及器件》
CAS
2015年第6期29-32,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51278084
51375354)
教育部重点实验室基金资助项目(2013B05)
文摘
针对一种旋转圆筒式磁流变液联轴器,提出了用于预测磁流变液联轴器工作转矩的修正宾汉模型。在该宾汉模型中采用磁流变液联轴器主动转筒和从动转筒之间的转速比n作为宾汉模型的输入参数,并采用指数模型描述磁致库仑阻尼力矩。实验结果表明,当线圈电流恒定时,在负载由小-大-小变化过程中,不同初始转速下的转矩-转速比曲线基本重合,且在负载正向增大和反向减小过程中,磁流变液联轴器工作转矩变化曲线基本重合,未形成滞环。当转速比较小(n<1.3)时,磁流变液工作转矩随负载增大急剧增大;当转速比较大时(n>1.3),工作转矩随负载增大增速减缓,其变化曲线斜率均为0.05,整个转矩-转速比变化曲线与磁流变液联轴器宾汉模型完全吻合,利用磁流变液联轴器力矩宾汉模型可以预测和确定其工作转矩。
关键词
磁流变液联轴器
宾汉模型
转矩
转速比
Keywords
magneto-rheological coupler
Bingham model
transmission torque
rotational speed ratio
分类号
TH123 [机械工程—机械设计及理论]
TH133.4 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割修复与优化
被引量:
9
5
作者
陈卓异
李传习
柯璐
郭立成
宋钢兵
机构
长沙理工
大学
桥梁工程安全控制教育部重点
实验室
佛山市路桥建设有限公司
休斯顿大学智能材料与结构实验室
出处
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期301-312,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51708047,51778069)
湖南省自然科学基金项目(2019JJ50670)
+1 种基金
重点学科创新性项目(18ZDXK11)
湖南省教育厅优秀青年项目(19B013)。
文摘
对正交异性钢桥面板的弧形切口进行疲劳修复时,切割孔形的优劣决定了疲劳修复效果。以检查到较多弧形切口疲劳病害的钢桥面板为研究对象,采用有限元和结构力流法分析了弧形切口处应力集中的原因。结合4种修复方案对切割孔形的圆弧半径、直线长度和倾角进行参数优化,得到了切割孔形对峰值应力的影响规律。依托钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割、修复工程,选择切割前、后的弧形切口开展试验研究。采用试验车进行纵向和横向移动加载,测试了2片横隔板弧形切口断面和侧面的应力分布规律和轮载位置-应力变化关系,并采用修正名义应力法近似评估其疲劳寿命。研究结果表明:轮载产生的力流通过U肋以剪应力的形式传递给横隔板,力流扩散中遇到弧形切口的阻碍,导致切口处力流高度密集;弧形切口开孔尺寸宜小,开孔半径宜大,避免阻碍力流传递路径;弧形切口优化后,其峰值应力降低58.4%,考虑横向概率分布的等效应力降低55.2%;因增大弧形切口的开孔而削弱截面面积,导致横隔板的平均压应力稍有增大;基于有限元计算和试验测试的峰值应力进行疲劳寿命预测,修复前的疲劳寿命分别为3.8年和7.2年,修复后的寿命分别为58.5年和184.4年,说明此切割修复方法具有良好的加固效果。
关键词
桥梁工程
疲劳加固
弧形切口优化
正交异性钢桥面板
疲劳寿命评估
轮载试验
Keywords
bridge engineering
fatigue reinforcement
cope hole optimization
orthotropic steel deck
fatigue life assessment
wheel load test
分类号
U443.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
不对中对磁流变液联轴器的影响
被引量:
1
6
作者
鲁光涛
李友荣
宋钢兵
机构
武汉科技
大学
冶金装备及其控制教育部重点
实验室
休斯顿大学智能材料与结构实验室
出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2011年第3期44-47,共4页
基金
湖北省教育厅资助重大攻关项目(Z20091101)
文摘
从磁流变液的流动特性出发,推导了磁流变液联轴器内外转筒不对中时传递扭矩的理论公式,讨论了磁流变液的工作模式,通过数值模拟的方法研究了不对中对磁流变液压力分布、转筒受力及传递的工作扭矩的影响,得出不对中只会影响磁流变液联轴器的粘性力矩的大小,对磁流变液传递的稳定工作扭矩并没有实质性的影响,但会增加一个周期性变化的压力,在对磁流变液联轴器转筒进行强度设计和密封设计时应计及这一附加压力。
关键词
磁流变液
联轴器
不对中
工作模式
扭矩
Keywords
magneto-rheological fluid (MR fluid)
coupler
misalignment
working mode
transmission torque
分类号
TH123 [机械工程—机械设计及理论]
TH133.4 [机械工程—机械制造及自动化]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
叠加式压电陶瓷智能骨料特性仿真研究
周明乐
李友荣
鲁光涛
王涛
宋钢兵
《武汉科技大学学报》
CAS
北大核心
2018
2
下载PDF
职称材料
2
筒式磁流变液联轴器设计与实验研究
李名杰
吕勇
李友荣
鲁光涛
宋钢兵
《武汉科技大学学报》
CAS
2010
1
下载PDF
职称材料
3
工作间隙对磁流变液联轴器的影响
鲁光涛
李友荣
宋钢兵
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
2
下载PDF
职称材料
4
基于宾汉模型的磁流变液联轴器工作转矩预测
鲁光涛
李友荣
王志刚
宋钢兵
《磁性材料及器件》
CAS
2015
1
下载PDF
职称材料
5
钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割修复与优化
陈卓异
李传习
柯璐
郭立成
宋钢兵
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
原文传递
6
不对中对磁流变液联轴器的影响
鲁光涛
李友荣
宋钢兵
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2011
1
原文传递
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