简谐力激励下约束阻尼结构动力学拓扑优化

针对简谐力激励下约束阻尼结构的动力学拓扑优化问题,以约束阻尼结构的指定位置的稳态位移响应为优化目标,约束阻尼材料体积为约束,建立约束阻尼结构动力学拓扑优化模型。使用复模态叠加法求解约束阻尼结构的位移响应。分析直接法和伴随法的特点,提出复模态叠加法和伴随法相结合的灵敏度分析方法,有效提高灵敏度计算效率。采用移动渐近线法(MMA)对约束阻尼结构的动力学拓扑优化模型进行求解。通过算例分析,验证了提出的约束阻尼结构的动力学优化算法有效性。     

面向三维形貌特征的钛合金电火花成形加工工艺参数优化

由于钛合金的超高硬度,使得切削加工十分困难,且成本巨大,即使耗费很大代价加工出来的产品,其加工质量往往不尽人意。因而,在研究国内外电火花加工技术最新成果的基础上,设计钛合金电火花加工试验,将加工速度、三维表面粗糙度作为评价加工性能的指标,分析了占空比、峰值电流、电压对钛合金加工的影响规律之后,深入研究了钛合金电火花成形加工的工艺特性;以MATLAB R2007b软件为平台,利用BP神经网络建立钛合金电火花加工工艺参数优化模型,并通过加工实验,对其预测结果进行评价。     

电压熵值的锂离子电池组安装模式优化

提出一种利用电压熵值的锂离子动力电池组安装模式优化方法。通过分析单体电池在成组模型内部的连接模式,研究单体间发生虚接时内部阻值变化对电压的影响,提出依据电压香农熵值的故障预测方法。在此方法上,分别对电池组在整车上的安装方式进行不同力矩下的对比测试,得到不同模式下单体电池满足安全需求的最小预紧力矩要求,确定出最佳的电池组安装模式。研究表明,该方法可有效避免电池间连接故障的发生,节省75%的预紧力,提升系统的安全性和有效性。     

基于波束形成声像图纹理特征的机械故障诊断方法

基于振动信号处理的机械故障诊断存在接触式测量和单通道信号分析等局限性,而基于声学图像特征分析的故障诊断方法能有效克服此类局限.将声学成像和图像处理技术引入故障诊断,利用“延迟求和”波束形成算法分别得到机械设备在正常和故障状态下的声像图.首先对可视化声场进行初步诊断,然后考虑到不同状态下声场分布的细微变化反映在声像图丰富...     

颗粒阻尼用于鼓式制动器减振降噪

分析了颗粒阻尼用于鼓式制动器减振降噪的可行性,并对其阻尼特性进行了试验研究.建立某鼓式制动器的有限元模型,在考虑摩擦衬片和制动鼓之间摩擦接触的情况下,计算了当制动鼓周缘具有填装颗粒的孔洞时在制动工况下制动鼓的应力状况.向制动鼓周缘的孔洞填充不同材料、不同填充比的颗粒,通过试验获得静态下制动鼓模态阻尼比随颗粒参数的变化情况.结果表明,颗粒阻尼器可有效提高制动鼓的模态阻尼比,具有良好的减振降噪效果.     

周期开孔约束阻尼板的有限元建模与阻尼特性分析

基于均匀化理论提出了一种周期开孔约束阻尼板的有限元建模方法,以提高动力学分析的计算效率.采用8节点实体单元建立粘弹性阻尼胞元的有限元模型,基于均匀化理论对粘弹性阻尼胞元的等效特性进行分析,得到均匀化本构矩阵.通过均匀化分析,周期开孔的粘弹性阻尼层可视为横观各向同性均匀材料,基于此建立周期开孔约束阻尼板的有限元模型.通过算例分析,验证了本文提出的建模方法的正确性.分析了粘弹性阻尼层的剪切模量、粘弹性阻尼层的厚度和开孔率对结构阻尼特性的影响,为周期开孔约束阻尼板在工程中的应用提供了指导.     

基于三维声场空间特征的故障诊断方法研究

基于机械表面声压幅值分布变化的声像故障诊断方法改善了传统的采用单点测试的声诊断鲁棒性,但由于忽略空间相位信息,在弱故障工况下存在识别率低和诊断困难等问题。针对上述问题,运用信息映射和融合的思想,提出了一种基于三维声场物理空间特征的声诊断方法。首先利用近场声全息技术构建弱故障工况的辐射声场,将声源的相位信息映射到空间域,得到三维场点声压分布;然后在一个波长范围内序列拾取13个辐射声场空间断层,对每个断层面提取Gabor小波特征,并构建声场空间特征模型进行诊断识别。仿真和实验研究结果表明基于三维空间声场的故障诊断方法能有效改善弱故障工况的诊断鲁棒性,进一步拓展了声成像技术的工程应用,并为声学故障诊断提供了新思路。     

400 MN钢丝缠绕模锻液压机机架动态性能研究

运用有限元分析软件ABAQUS对400 MN模锻液压机机架进行模态分析,提取前十阶固有频率和振型,分析了各阶振型产生原因及其形式对液压机性能的影响,研究了机架在不同预紧系数下固有频率变化规律以及剖分坎合结构对液压机的动态性能的影响。研究结果表明,预紧系数在0～0. 05之间变化时,机架固有频率随其增大而增大,大于0. 05之后,固有频率基本保持恒定,钢丝预紧作用使机架的固有频率提高了7%～35%,该模锻液压机机架的最小固有频率为5. 49 Hz远大于其工作时频率,设备工作时不会发生共振现象,而剖分坎合结构不改变液压机机架的固有频率和振幅,对其动态性能无影响。     

利用3维声场空间特征诊断轴承故障

提出一种基于3维声场空间特征的声场诊断方法,并利用轴承故障诊断实验验证声场诊断技术相对于声像诊断技术的优越性。首先,使用声阵列拾取噪声信号,通过谱分析选定故障频率;其次,利用近场声全息技术重构轴承声场,顺序拾取声场法向一个波长内N个空间切片,提取各切片纹理特征构建声场特征模型;最后,采用支持向量机训练样本库,获得最佳声场特征模型,用于后续的诊断辨识。结果表明：基于3维声场空间特征的声场诊断技术比声像诊断技术诊断效果改善了10%以上,有效验证了声场诊断技术的优越性,同时进一步发展了基于阵列测试的声诊断技术。     

基于声成像模式识别的故障诊断方法研究

利用非接触式声学故障诊断技术的工作优点,发展了基于支持向量机的声成像模式识别技术,并引入到故障诊断领域。针对某种机械故障特点,在利用波束形成算法得到声像进行噪声源识别与定位的基础上,对声像进行图像处理,提取声像的纹理特征和奇异值特征,采用支持向量机进行训练分类,进而用于机械工作状态的诊断。通过仿真及实验,得到了较好的诊断效果,表明基于声像的图像特征提取技术在结合支持向量机后可应用于机械故障诊断,为声成像方法在故障诊断领域的应用提供参考。