基于群论算法的带阻尼套筒的篦齿封严结构模态分析

本文采用群论算法对带阻尼套筒的篦齿封严结构进行振动特性的计算分析,利用带阻尼套筒的篦齿封严结构循环对称的特点,把特征值约化到一个重复扇区进行分析,并借助有限元商用程序ANSYS进行特征值求解.实践证明,采用该方法可以极大的减少单元和结点数目,降低特征方程的求解数目,提高计算求解速度,并获得较好的精度.     

一种便携式落重冲击试验机的研制

研制了一种用于复合材料低速冲击损伤预制的便携式落重冲击试验系统。该系统用力传感器测量冲击力,光纤传感器信号测量冲击速度;系统具有防二次冲击功能,其冲击装置由光纤传感器信号控制;测控软件基于LabVIEW仿真平台。试验应用表明,该系统功能符合复合材料结构的冲击测试要求,能够完成台式试验机难以完成的大型结构的冲击测试。另外,对测试数据的分析表明:利用落重的加速度和落重质量获得的冲击力时间历程与力传感器测得的冲击力时间历程吻合;使用光纤传感器获得的落重的反弹速度与由落重的加速度积分所得的反弹速度吻合。     

高速列车高阶车轮多边形磨耗机理的试验研究（英文）

目的:通过试验研究,对高速列车车轮多边形磨耗机理进行初步探究。创新点:以试验方法为基础,跟踪调查车轮多边形磨耗的发展规律,然后分别对轨道系统和车辆系统开展现场试验,对导致车轮发生多边形磨耗的因素进行排查,探明了车轮多边形磨耗的机理。方法:1.进行车轮多边形磨耗跟踪测试;2.进行轨道结构模态特性测试、钢轨波磨测试和轨道振动响应测试;3.进行转向架模态特性仿真研究、悬挂系统隔振特性测试以及车辆振动特性跟踪测试。结论:1.列车运行时,车轮受到周期性激励作用会发生多边形磨耗,且当激励波长整分车轮周长时,多边形磨耗发展迅速;2.作为主要激励源,轮轨接触表面出现的车轮偏心、钢轨表面不平顺、轨下支承不均匀、钢轨接头和道岔等激发了转向架系统在550~600 Hz频段内的模态耦合共振,从而导致了车轮多边形磨耗的产生;3.变速运行可以有效地控制车轮多边形磨耗的产生与发展。     

车轮多边形与钢轨波磨对轴箱螺栓松动的影响

通过车辆系统刚柔耦合多体动力学与有限元模型联合仿真分析高速列车运行过程中车轮多边形和钢轨波磨对螺栓松动的影响,采用ABAQUS建立轴箱体、轴箱盖和带精细螺纹的轴箱螺栓三维有限元模型,将动力学计算得到轴箱振动加速度谱导入有限元模型,计算轴箱螺栓危险点最大等效应力和螺纹张紧力,得到不同工况对螺栓松动影响的定性分析结果.结果...     

7050铝合金拉扭破坏的力学及声发射特征试验

搭建了金属拉伸-扭转力学及声发射特征测试系统,通过电子拉扭试验机及声发射信号检测仪对试件进行了不同加载速率下的拉伸-扭转组合破坏试验。同步采集加载过程中的力学特征及声发射特征信号,得到了试件在相应加载速率下的轴力-轴向位移曲线、扭矩-扭转角曲线、声发射振铃计数及能量等参数的时间历程曲线。基于应力状态理论推导出铝合金拉扭组合下的最大拉应力及最大切应力,实测了试件破坏面与横截面的夹角,实测结果与理论吻合度高。拉扭作用下铝合金试件的声发射能量释放形式主要表现为孤震型,加载速率越小,试件断裂所需时间越长,声发射幅度值也越小。     

考虑电磁力作用下磁浮三跨刚构桥振动分析

研究了磁浮车辆与三跨刚构桥之间的耦合振动.考虑主动控制电磁悬浮力的作用,建立了磁浮车辆-桥梁耦合振动分析模型.使用数值方法对车辆通过时桥梁的动力反应进行了分析.结果表明桥梁的梁墩线刚度比宜在2.0到3.0之间.桥梁的动力反应随着桥梁刚度的降低、车速和跨度比的增加而加剧.建议桥梁动力设计中以控制桥梁的冲击系数和振动加速度为主.移动荷载模型和移动质量模型在磁浮桥梁动力设计中均不适用.所得结论可为高速磁浮三跨刚构桥设计提供理论依据.     

密封间隙对高速动车组齿轮箱密封系统分离性能的影响（英文）

目的:研究高速动车组齿轮箱密封系统的密封性能的前提是分析内部油气分离性能。探讨密封系统中油气分离机理和密封间隙(轴向间隙宽度、轴向间隙高度差、径向密封齿形角和径向密封齿相对啮合深度)对油气分离效率的影响,为齿轮箱密封系统的优化设计提供理论基础。创新点:1.采用润滑油和空气混合介质作为工作介质,更贴合工程实践;2.采用液滴-壁面碰撞模型,分析油气分离过程中液滴的运动状态。方法:1.结合离散相模型和液滴-壁面碰撞模型,建立高速动车组齿轮箱的密封系统模型。2.通过试验和数值计算对比,验证仿真模拟的准确性和模型的适用性。3.通过仿真模拟,分析不同液滴直径下密封间隙对油气分离性能的影响;其中,密封间隙包含轴向间隙宽度、轴向间隙高度差、径向密封齿形角和径向密封齿相对插入深度比。结论:1.气流对油滴的拖曳力和油滴的惯性作用影响油滴运动轨迹和密封系统的油气分离效率;其中质量惯性力是主要因素,加速度惯性力与气流拖曳力是次要因素。2.随着轴向间隙宽度的增大,小直径油滴(1μm)分离效率降低,大直径油滴(5μm)分离效率基本不变,而过渡直径的油滴(2～4μm)分离效率先降低后增高。3.随着轴向间隙高度差和径向密封齿相对啮合深度的增大,油气分离效率增高。4.随着径向密封齿形角的增大,油气分离效率先降低后升高,齿形角为80°时,分离效率最低。5.油滴直径越大,密封间隙变化对油气分离效率的影响越小。     

基于最小切削时间的加减速规划与控制

切削过程的加速控制不仅影响切削加工的效率,同时也会产生加工过程的冲击、过切和振荡,影响加工对象的轮廓精度.本文在分析高速切削加工特点和基本要求的基础上,提出一种全新的加/速控制策略,它可在PMAC多轴运动控制器所构造的CNC数控系统环境下,首先对NC加工程序进行预处理,针对各程序段之间的几何关系对各切削加工程序的加速进行规划,根据伺服电机所允许的最大动态扭矩选取最大加速度,计算各控制轴加速时间常数,修改原有的NC程序,从而达到最短切削时间加减速控制的目的.     

江苏卷第18题

题如图1,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20m,有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直.在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0s时金属杆所受的安培力.     

电磁感应中导轨问题的求解策略

1　运用动力学规律求解处理单一导体杆滑动过程中速度最大(达稳定状态 )问题 ,一般可运用动力学规律求解 ,其思路是 :导体杆受力运动产生感应电流→导体杆受安培力→导体杆合外力变化→导体杆加速度变化→导体杆速度变化→感应电流变化 .这样循环变化 ,最后导体合外力为零 ,即达到稳定状态 ,此时导体杆的速度最大 .因此对导体杆的受力分析、建立动力学方程和得出稳定状态的条件是解题的关键 .例 1　如右图所示 ,有 2根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道 ,上端接有可变电阻R ,下端足够长 ,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场 ,磁感应强度为…     

活性瓷釉涂层钢筋混凝土防护墙抗爆性能研究（英文）

目的:活性瓷釉涂层能够显著增强钢筋的防腐蚀能力,同时能够明显提升钢筋与混凝土的粘结力。通过对活性瓷釉涂层钢筋混凝土防护墙在冲击荷载作用下的破坏特征进行试验和数值模拟,为活性瓷釉涂层技术在钢筋混凝土结构中的应用提供理论基础。创新点:1.对活性瓷釉涂层钢筋混凝土防护墙进行爆炸荷载作用下的破坏试验;2.通过数值模拟,探究活性瓷釉钢纤维对钢筋混凝土结构抗爆能力的影响,为结构设计提出建议。方法1.通过对活性瓷釉涂层钢筋防护墙进行爆炸试验(图2),揭示活性瓷釉涂层钢筋混凝土结构的动力破坏特征(图4和5);2.通过数值方法研究活性瓷釉涂层对钢筋混凝土防护墙抗爆性能的影响,揭示在不同钢筋-混凝土粘结强度时钢筋混凝土结构整体性的变化规律(图10、13和15);3.在爆炸试验和数值分析基础上,提出活性瓷釉涂层钢筋混凝土结构抗爆设计建议(图16)。结论:1.活性瓷釉涂层能够显著改善钢筋在混凝土结构中的传力性能;在爆炸荷载作用下,涂层钢筋混凝土结构的破坏程度明显减轻。2.活性瓷釉涂层能够显著改善钢筋混凝土结构的变形特性,并显著增强其耗能能力。3.在采用活性瓷釉涂层进行抗爆设计时,采用直径较小的钢筋可提高结构的吸能能力。     

含填充及未填充裂缝的类岩圆盘试样破坏机制演化的数值研究（英文）

目的：岩石的力学响应和最终破坏模式与破坏机制的演化有关。本文旨在通过光滑粒子流体力学（SPH）方法模拟材料混合破坏行为,探讨含填充及未填充裂缝的类岩圆盘试件加载后的破坏机制演变。创新点：1.在SPH框架中引入混合破坏模型模拟类岩圆盘试样的破坏行为;2.通过SPH数值模拟方法分析圆盘试样的破坏机制演化过程,研究裂纹聚结和裂缝填充的破坏行为。方法：1.在SPH框架下,分别采用张拉损伤模型和Drucker-Prager模型计算材料的张拉破坏和剪切破坏;模拟一系列巴西圆盘试样的破坏行为并与试验结果对比,验证所提SPH方法是否可用于模拟岩石的破坏机制演化。2.通过统计分析,研究不同裂缝倾角和材料属性联合作用对试样宏观破坏形态及力学响应的影响。结论：1.对于含未填充裂缝的圆盘试样,岩桥区裂纹的聚结机制受裂缝倾角和材料性能的组合影响。2.对于含填充裂缝的圆盘试件,当圆盘和填充材料的抗拉强度与粘聚力的比值接近时,试样的张拉损伤的增长速度更快,使得整个试件表现更多的脆性特征。3.随着充填物分布不均匀程度的增加,试样张拉损伤的增长速率降低,且圆盘试样展现出更多的延性特征;当预制裂缝倾角接近45°时,填充物...