光学非球面超精密磨削的微振动对成形精度影响研究

轴对称非球面光学元件超精密磨削加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的微振动直接影响工件成形精度及粗糙度。通过分析磨削过程中产生的微振动现象轴对称非球面光学元件超精密磨削加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的微振动直接影响工件成形精度及粗糙度。通过分析磨削过程中产生的微振动现象建立了砂轮轴和磨床主轴微振动引起的非球面球面半径偏差的数学模型,研制了高精度微振动动态测量装置,测量精度达0.02 μm. 针对研制的大口径超精密非球面磨削机床分析测量了砂轮轴转速和磨床主轴转速、砂轮轴和磨床主轴的静压轴承油压对砂轮轴和磨床主轴的径向微振动和轴向微振动的影响,确定了使该磨床砂轮轴和磨床主轴微振动量最小时的砂轮轴转速和静压轴承油压以及磨床主轴转速和静压轴承油压的工艺参数,利用该参数加工的500 mm口径的非球面面型精度小于4 μm.     

内燃机故障的振动诊断

在内燃机领域，故障诊断技术的研究起步较晚，特别是利用振动信号进行内燃机零部件故障的诊断，大多数仍处在实验室和中间试验阶段，但这一工作已引起工程界的重视。本文较系统介绍内燃机故障的振动分析方法及部分内燃机故障的诊断实例。     

小型涡喷转子动力特性研究

某型涡喷发动机在实际试车时,出现振动偏大现象,为了排除故障,对该发动机转子的动力特性进行计算分析.根据实际结构,在ANSYS中建立了有限元计算模型,在此基础上计算了转子临界转速和稳态不平衡响应.分析得到,该转子工作在两阶临界转速之上,且在整个工作转速内没有临界转速点.该分析方法为转子临界转速的计算提供了比较完善的方法,分析结果为发动机安全运行提供了理论依据.     

机电复合传动高线速转子-行星齿轮系统耦合振动特性

机电复合传动系统作为未来传动形式的主要发展方向,有着传递功率大,运转速度高等特点。在运行过程中转子自身由于高转速所带来的振动会与行星齿轮啮合时产生的振动相互影响,从而形成转子-行星齿轮系统耦合振动过程。建立了机电复合传动转子-行星齿轮系统耦合振动动力学模型,分析了不同转速下转子-行星齿轮系统振动特性,开展了转子-行星齿轮系统模态分析并将模态分析结果与振动特性进行了对比,通过研究转子-行星齿轮系统的振动特性,揭示了系统振动随转速升高而增大,在经过一定转速区间时振动会维持在一定水平内,随着转速继续升高,系统振动又将逐渐增大。通过研究得到了齿轮系统与驱动电机转子耦合作用下的振动特性,为机电复合传动系统高速化设计提供了理论依据。     

一种往复活塞式内燃机的增扭扩速装置方案设计

针对往复活塞式内燃机扭矩和转速适应性系数小的缺点,提出了一种增扭扩速装置的设计方案.采用机电混合传动的方式调节发动机输出的扭矩特性曲线的形状,扩大了发动机输出曲线的转速范围和扭矩范围,使其扭矩和转速适应性系数均大于2.该装置可以替代液力变矩器,应用于对动力传动装置体积和重量有严格要求的履带式车辆.     

对置活塞二冲程内燃机折叠曲柄系方案设计研究

结合一种新型对置活塞内燃机折叠曲柄系设计要求,提出4种折叠曲柄系统方案,利用Matlab/Simulink和ADAMS建立了仿真模型,通过运动学和动力学特性分析进行方案优选。计算结果表明,与传统内燃机相比,这4种折叠曲柄系活塞运动学关于上止点具有明显的非对称性,相同转速下使得膨胀时间和压缩时间均不相同,因而将对气流湍动能、扫气质量和燃烧等容度均产生不同影响;动力学上,活塞侧压力较传统二冲程内燃机大幅度减小,有利于减小气缸壁的磨损。由于方案4具有空间结构布置灵活性大,系统平衡性较好,活塞运动规律有利于提高内燃机的充气效率和加快内燃机燃油与空气的混合速率,同时可以缩短着火延迟时期的特点,所以方案4为最优方案。     

大长径比自旋弹箭横向自振特征的有限元计算方法与结果分析

本文研究大长径比自旋弹箭在飞行时横向振动的自振特性.本文将转子动力学应用于弹道学，采用有限元法，建立自旋弹簧横向振动自振特性方程。同时给出了计算方法，利用该方程和该方法，开发了相应的计算程序，通过数值计算，可给出细长旋转弹簧飞行时的进动转速和临界转速，以及上应的位移和角度振型。利用该程序，进行了实例计算和分析。     

用瞬时转速图诊断各缸工作不均匀性故障

本文研究了一种在内燃机与配套装置运行中诊断各缸工作不均匀性故障的方法,介绍了用瞬时转速图形诊断各缸工作不均匀性故障的原理,进行了理论分析与计算。作者在6102柴油机上实测了各缸工作正常及工作不均匀时的瞬时转速图,实测与计算的图形十分吻合,验证了这一方法的可用性。     

综合传动箱体台架振动加速度试验的信号分析研究

采用加速度传感器、试验分析软件等装置,开展某型综合传动箱体的台架振动加速度试验,目的是获得该综合传动箱箱体受振动影响最大的位置及其相应的振动加速度和激励频率,从而优化设计综合传动箱箱体.采用数字信号处理方法,通过对不同测点但工况相同、相同测点但工况不同的试验数据进行对比分析,结果表明:综合传动装置振动能量最大位置点为对应综合传动箱体轴承的箱体顶面(测点5),其转速值为2 300 r/min,引起较大振动的啮合激励频率为1 853 Hz、转轴激励频率为41.21 Hz.据此可确定综合传动装置优化设计的方向.     

柴油机万有特性的模拟预测

本文探讨了选用已有的内燃机多工况模型,对四冲程、直喷式、非增压柴油机进行万有特性预测.并在1150D单缸柴油机上,在较大的转速与负荷范围内进行了试验验证,模拟计算与试验结果基本符合.由此阐明:预测万有特性的可行及存在的问题.     

二级增压柴油机压缩比和喷油提前角优化研究

为解决某V型柴油机由单级增压改为二级增压后,最高燃烧压力过高问题,通过GT-Power软件建立柴油机仿真模型,利用试验数据进行校核,仿真研究了喷油提前角和压缩比对二级增压柴油机性能及最高燃烧压力的影响规律。以二级增压柴油机的试验最高燃烧压力作为限制条件,以转矩达到最大为目标,利用GT-POWER中的DOE工具对喷油提前角和压缩比进行联合优化。仿真结果表明：降低压缩比能够有效降低最大转矩点(1 300 r/min)和标定点(2 100 r/min)的最高燃烧压力,压缩比每降低1,最大转矩点最高燃烧压力降低0.8 MPa,标定点最高燃烧压力降低1.16 MPa;得出优化后的压缩比和喷油提前角相对变化值为14.9°CA和4.3°CA. 根据试验机的结构条件,利用试验机在柴油机台架上验证了优化结果的可行性。     

某型车用柴油机机体缝合螺栓的可靠性增长研究

针对某型车用柴油机机体缝合螺栓存在的断裂问题,研究机体缝合螺栓的失效模式及其失效机理,设计机体缝合螺栓模拟试验装置,进行机体缝合螺栓振动试验,实现机体缝合螺栓断裂失效的复现。在此基础上,研究机体缝合螺栓的可靠性增长措施及其有效性,将改进后的机体缝合螺栓安装在柴油机上进行应用验证。研究结果表明：机体缝合螺栓的失效模式为疲劳断裂,机体缝合螺栓在工作时发生共振是导致其断裂的原因;机体缝合螺栓采取可靠性增长措施后在安装状态下的固有频率得到显著提高,能够有效避免因共振引发的断裂失效。     

导弹自由飞振动应力计算探讨

对导弹自由飞过程中要经受的3种振源,即边界层扰动、发动机排气噪声和发动机点火激励振动产生的机理和特点进行了分析.通过对比外挂物和自由飞导弹状态的差异,分析亚声速,跨声速和超声速飞行时导弹边界层变化规律,推导出基于MIL-STD-810F中外挂物振动应力计算公式计算导弹自由飞振动应力的方法.     

基于自适应平行因子的柴油机喷油故障诊断研究

为了解决柴油机发生喷油故障时喷油器受扰动引起的弹性压缩脉冲发生变化,缸盖受激产生的振动也随之变化的问题,提出了一种通过测量柴油机缸盖振动信号间接诊断喷油故障的方法。首先以5 kHz 为截止频率对振动观测信号进行高通滤波,减弱燃爆振动信号的干扰。然后利用等角度重采样的方法,将信号从时域变换到角域,消除转速波动对信号处理的影响。由于滤波后振动观测信号受其他非白噪声的干扰,最后利用自适应平行因子(PARAFAC)方法对振动观测信号进行盲源分离,减弱非白噪声的影响。以压缩上止点附近缸盖振动信号的能量作为特征量,对柴油机喷油故障进行诊断,应用研究表明,该方法有效地诊断出了柴油机喷油故障。     

变排量柴油机曲轴系统扭振特性研究

为了研究变排量柴油机曲轴系统扭振特性,探索扭振性能较好的变排量方案,采用GTSUITE软件建立某V型六缸柴油机曲轴系统协同仿真模型,并通过试验数据校核模型.开展10％～50％负荷下不同停缸方案的曲轴扭振仿真研究.结果表明:停缸后曲轴系统扭转角位移显著增加,角位移以低阶滚振为主;相同停缸缸号的停气门方案较断油方案幅值大,...     

鱼雷热动力发动机机体振动模态分析

以鱼雷热动力发动机机体为例，用PATRAN有限元分析软件为平台，建立机体3D实体模型，对机体结构进行约束模态和自由模态分析，获得机体结构的模态参数。通过模态研究，分析了鱼雷热动力发动机机体固有振动特性，以及各结构参数对振动传递及噪声辐射的影响，为鱼雷热动力发动机的减振设计奠定基础。     

缸套微观形貌对缸套-活塞环振动及润滑性能的影响

摩擦副表面的微观几何形貌对缸套-活塞摩擦副性能有着较大影响,而该摩擦副的润滑性能直接与机身振动相关。通过在缸套表面加工坑、槽,在专用摩擦磨损试验机上进行试验,监测柴油机机身振动信号,对比分析不同转速、不同缸套条件下的活塞横向撞击情况,同时获取不同缸套的缸套-活塞环的摩擦学信息,并分析缸套形貌对摩擦性能的影响机理。结果表明,在缸套内表面加工一定的坑和槽,可以有效改善缸套-活塞环在高转速情况下的摩擦性能。     

基于局部线性嵌入算法的柴油机测点优化

为了能够高效地进行柴油机故障诊断,需要找出敏感性和稳定性好的振动测点,提出了一种改进的局部线性嵌入算法对柴油机振动测点进行优化处理．该算法实质是在保持原始数据性质的情况下,将各测点的高维特征数据映射到低维空间中,并以2-范数为各测点的阈值作为测点优化的标准．以某12缸柴油机为例,应用小波包能量谱分析方法来提取各振动测点信号的特征值;应用局部线性嵌入算法进行测点优化,通过对比实验结果可知,局部线性嵌入算法能够有效地区分不同故障测点敏感程度,从而可找出各故障敏感的测点位置,在一定程度上可提高故障识别率与效率．     

高速柴油机曲轴扭转-纵向耦合振动的研究

本文研究了高速柴油机轴系的扭转-纵向耦合振动的机理和计算方法.分析了高速车用柴油机曲轴耦合振动的机理,建立了多质量模型的扭转及扭-纵耦合振动相结合的矩阵方程,并分析了其解析方法.采用新设计的三维振动测量装置对某直列六缸柴油机曲轴自由端的纵振进行了实际测量,与计算结果相比吻合.说明本文提出的分析高速车用柴油机曲轴扭-纵耦合振动模型是合理可行的.     

常平座轴承与十字轴间隙对整机固有频率的影响分析

考虑到火箭发动机常平座轴承与十字轴之间存在间隙,在仿真分析中,必须定义接触来模拟这些非线性行为,而有限元软件ABAQUS在进行模态分析时,会自动忽略非线性行为,如果用耦合约束代替接触,计算得到的结果往往不理想。针对发动机存在的这种间隙结构,采用瞬态动力学方法,计算发动机在时域上的位移响应,通过傅里叶变换给出频域内的频响函数曲线,根据峰值频率从而确定固有频率,输出整机结构的关键点,得到固有频率相对应的振型。