横向冲击载荷下齿形双螺母防松性能

针对螺栓连接结构在舰船爆炸冲击中容易发生松动的现象,设计了一种齿形双螺母的防松结构。利用局部滑移理论分析齿形双螺母的防松原理,采用有限元仿真法,通过预紧力和微滑移的变化量对其防松性能进行分析,并研究了齿形双螺母防松性能的影响因素及其影响规律。研究结果表明:横向冲击载荷下,齿形双螺母预紧力下降慢,微滑移变化小,具有较好的防松性能;当楔形角与螺纹升角相同时,防松效果最差;楔形角越大,齿形数量越多,齿形双螺母的防松效果越好。

基于超声电动机驱动的新型可变光圈研究

为解决音圈电动机驱动的可变光圈驱动力较小及叶片开合卡顿等问题,结合旋转超声电动机结构,提出了一种超声电动机驱动的新型可变光圈结构。压电振子为驱动组件,设计为中空结构,转子转动带动叶片开合,达到改变光圈大小的目的。建立了压电振子的有限元模型,确定了工作模态及谐振频率,并研制了试验样机,搭建测试平台并对样机进行输出性能测试。实验表明,当激励电压峰-峰值为100 V,驱动频率为30.3 kHz时,样机的最大空载转速为238 r/min,堵转力矩为1.2 N·mm;在最低激励电压峰-峰值为60 V时,可变光圈可实现双向开合。

舰用燃气轮机支架缩比模型试验方法研究

关键部件冲击试验是舰用燃气轮机抗冲击设计的必要考核手段。针对某燃气轮机支架系统抗冲击试验问题,首先,采用相似理论与等效冲击相结合的方法,选取与支架系统动力特性相关的物理量并推出相似关系。其次,确定支架冲击试验材料并通过试验得到力学特性,分析其受到的载荷、固有频率及模态振型。最后,提出一种燃机支架系统的缩比试验模型及试验方法,并通过有限元模型进行模态分析和冲击仿真计算,验证了支架缩比试验模型与原模型的等效性。结果表明:缩比试验模型一阶、二阶固有频率与原模型的相对误差均在10%以内;相对位移响应误差为13.69%,绝对加速度响应误差为3.18%,相对误差均在20%内,满足工程要求。验证了支架系统缩比模型及试验方法的有效性,为燃机支架系统抗冲击试验提供技术支撑。

球型钢丝绳隔振器非对称迟滞模型

针对球型钢丝绳隔振器的非线性刚度和阻尼特性导致迟滞模型表征困难的问题,提出了非线性弹性因子和修正因子改进的归一化Bouc-Wen迟滞模型,结合Simulink仿真完善改进的迟滞模型,采用最小二乘法和遗传算法相结合的方法对改进模型进行参数识别。通过数值仿真绘制GGQ25-62L型球型钢丝绳隔振器在不同工况的迟滞环,并和实验数据进行对比。结果表明,参数识别方法准确可靠,实验数据和理论计算曲线具有较强的一致性,该模型能够有效地描述隔振器的动态特性。

一种钹型直线式压电电动机的设计

针对高端精密机械领域对响应快、大行程、运动速度快的压电直线电动机的设计需求,设计了一种基于惯性驱动压电陶瓷的新型直线压电直线电动机。通过对压电电动机工作原理及压电电动机应用环境的分析,设计了新的电动机结构,并制作了原理样机。通过试验数据分析后得知:在一定频率范围内,该款压电定子可以保持纵振幅度足够大且稳定,最大幅值可达740 nm;电动机最大无负载速度为8.56 mm/s,最大负载能力1.5 g。这种电动机结构简单,容易实现小型化。钹形振子更容易放大压电陶瓷的振幅,使该电动机更易于实用化,适合用于物体精密定位、精细物料输送或振动切割工具。

自适应起落架多传感器协同控制系统

针对现阶段直升机滑撬式及三点式起落架在复杂地形或动态非线性运动平台降落性能较差的问题,提出了一种基于STM32的X型腿式布局线缆驱动自适应起落架。结合自适应起落架结构特点及控制硬件搭建多维感知协同控制系统,以姿态控制为例对算法进行说明并在仿真环境中进行可行性验证。实验结果表明,自适应起落架及协同控制系统能够实现在多种工况斜坡及崎岖路面的平稳安全降落。

不同参数对交叉簧片型柔性铰链刚度特性的影响

在柔性铰链刚度特性分析方面,目前的分析方法大多是针对线性小变形的柔性铰链刚度特性,且没有全面地考虑不同参数对柔性铰链刚度的影响。关于大变形柔性铰链的刚度分析方法的研究也不多见。为了解决大变形交叉簧片型柔性铰链的刚度特性研究方法不足等问题,采用了理论分析、有限元模拟和实验测量3种分析方法,对柔性铰链的刚度特性进行了研究。首先,基于欧拉伯努利梁对交叉簧片型柔性铰链进行了理论分析,建立了非线性大变形力学模型,并用L-M数值迭代法进行了求解,分析了柔性铰链的垂直、水平和旋转刚度,并研究了不同几何参数和载荷对刚度的影响;然后,选择了7组不同柔性铰链参数,建立了柔性铰链的有限元分析模型,设计了可调节几何参数和施加复合载荷的柔性铰链刚度特性测量平台;最后,使用理论分析、有限元模拟和实验测量3种方法对柔性铰链刚度特性进行了分析与研究。研究结果表明:3种方法对柔性铰链的刚度分析结果总体的误差小于9%,证明了该方法是有效的;其中,柔性铰链的旋转刚度远小于水平刚度和垂直刚度,且随着载荷的增加产生了非线性;在影响因素方面,水平载荷和交叉系数对旋转刚度影响较大,垂直载荷和交叉角度对旋转刚度影响较小。该研究结果可为大变形柔性铰链在隔振系统的应用提供一定的参考。