一、利用冲击式减振原理提高机械加工表面质量的实验方法(论文文献综述)
宋家锋[1](2021)在《基于带节秸秆的轻质吸能结构仿生研究》文中提出缓冲结构广泛地应用在车辆工程、农业工程、航空航天和国防工业等领域中,设计出吸能特性好、质量轻的缓冲吸能结构对保障人员和设备安全具有重大的科学意义和应用前景。本文基于工程仿生学原理,以自然界中轻质高强的秸秆为仿生原型,采用理论与试验相结合的方法对薄壁结构、泡沫填充结构和蜂窝结构进行了仿生优化设计,主要结论如下:(1)根据相似性分析,选取轻质高强的高粱和芦苇秸秆作为仿生原型,宏微观结构分析表明:两种秸秆宏观上表现为变壁厚的锥形结构,且规律分布着节特征。沿着茎秆自上而下,其壁厚和直径逐渐增大的趋势,而节间距表现为先增大后减小的趋势。两种秸秆的截面特征有所不同,芦苇秸秆圆环形中空截面,而高粱秸秆截面为渐进式具有凹槽的非圆截面填充结构。微观上,两种秸秆均由纤维组织层、多孔基质以及大小维管束簇结构组成,且基本组织均为梯度变化的多孔结构,不同的是维管束的组织形式存在一定差异。(2)通过对高粱和芦苇秸秆的静/动态力学性能分析发现,拉伸时,节特征表现为负面作用;而在压缩、弯曲以及冲击时节特征则表现为增强作用。高粱/芦苇的有节试样的轴向抗压强度、径向抗压强度、抗弯强度分别较相同部位无节试样高出4.1/4.4,0.66/13和8.4/5.3倍。动态冲击试验表明,高粱/芦苇的有节试样的轴向抗冲击峰值载荷较相同部位无节试样分别高出了2.1/1.9和1.6/1.8倍,冲击韧性高出了5/4.5倍。力学试验表明:节特征可以有效的提升秸秆的承载能力,对于空心芦苇秸秆结构,节特征的增强作用占据主导作用;而对于高粱秸秆的实心结构,髓芯和节的共同作用使得其力学性能更优。(3)为明晰节特征对茎秆的增强作用,基于Micro-CT技术,建立了高粱和芦苇秸秆节特征以及维管束结构精细数字模型;并结合力学试验和各向异性材料本构关系,建立了高粱和芦苇秸秆的CT和CAD有限元模型。有限元仿真分析可知:与传统CAD模型相比,CT重构模型的仿真结果与真实的试验现象更为接近,误差为10.77%。同时分析了节特征对秸秆的增强作用,从理论上推导了适用于高粱和芦苇秸秆中节结构径向压缩时临界屈曲应力的力学模型。(4)根据高粱秸秆的非圆截面特征,提出了仿生凹槽管的设计方法,试验结果表明:仿生凹槽管的比吸能、抗弯强度、压溃力效率分别比普通圆管提高93.10%、50.97%、15.05%,质量降低了2%。根据高粱和芦苇秸秆中空、凹槽以及节特征,对泡沫填充结构进行了仿生优化设计,试验结果表明:仿生泡沫填充结构中,锥孔型仿生设计方法所得到的泡沫填充结构质量最轻;其中,泡沫填充碳纤维增强管的比吸能较完全填充碳纤维增强管提高了32%,且质量下降了29.01%。根据两种秸秆节特征处微观层面的多孔结构及梯度特性,提出了仿生蜂窝晶胞及边线结构的设计方法,分析结果表明:共有3种方法及6种结构的表现优于六边形蜂窝结构的性能。其中表现最优的为五边形-圆形组合式蜂窝管,与六边形蜂窝结构相比,其吸能提高41.06%,比吸能提高了39.98%。(5)基于各薄壁吸能结构的仿生优化设计研究结果,提出了一种仿生三级缓冲结构。单腿准静态试验表明:仿生三级缓冲结构与传统三级缓冲结构相比,其质量下降了22.37%,比吸能提升15.94%。着陆冲击试验表明:在硬地面冲击测试时,仿生三级缓冲结构可以有效的消除52.3%过载效应,比传统三级缓冲结构的高出18.06%。在松软地面冲击测试时,仿生三级缓冲结构可以有效的消除45.9%过载效应,比传统三级缓冲结构高出27.15%。本文在对自然界中两种带节秸秆进行宏微观结构分析和力学特性试验的基础上,提取了非圆截面、梯度壁厚特征、增强节特征、特征晶胞及边线结构等特征,对薄壁吸能结构进行了仿生优化设计,研究成果可以为吸能结构设计、性能分析提供理论依据和参考。
马赛赛[2](2021)在《3D打印负泊松比超构材料摩擦学性能研究》文中指出超构材料因其结构特殊,从而具有常规材料难以达到的诸多优异性能。其中负泊松比超构材料具有优异的抗压痕阻力、抗剪切、能量吸收和减振抗冲击性能,是一种潜在的应用于航空航天、汽车工业和生物医学等领域的摩擦学材料,因此,对其摩擦学性能进行研究具有重要意义。本文采用内凹六边形为胞元结构,设计了负泊松比蜂窝模型。首先通过球-盘摩擦磨损试验研究了成型方式对ABS试样摩擦学性能的影响。在此基础上,使用FDM方式制备实体试样和NPR试样,在试样的两个方向(正面和侧面)分别进行不同载荷(10 N、30 N、50 N)环-块摩擦磨损试验,结合其应力应变特性,探究其磨损机理,对比分析不同试样在不同方向的摩擦学性能。为负泊松比超构材料的应用提供实验参考和技术支持。主要结论如下:(1)FDM和模压成型均不改变材料的氧化性能和分子结构,FDM试样中单层层厚较小时,硬度和密度较高,总体相比于模压成型试样较低。两种试样相比,FDM试样的耐磨性较差,摩擦系数较低,磨损机理主要为黏着磨损;模压成型试样的磨损机理主要为磨粒磨损。FDM试样中,0.2 mm层厚试样具有较好的耐磨性。(2)NPR试样和实体试样在侧面摩擦时,NPR试样/GCr15圆环摩擦副的摩擦系数低于实体试样/GCr15圆环摩擦副摩擦系数;正面摩擦时,两组摩擦副摩擦系数相差较小。NPR试样在侧面和正面的磨损量均大于实体试样。较大载荷(本实验条件下为50 N)下,NPR试样负泊松比效应增强,在侧面发挥出更好的减振抗冲击性能和吸能作用,在正面表现出更好的抗压痕阻力和抗剪切能力,相比于低载荷(30N),磨损量降低。侧面摩擦时,两试样均发生不同程度的磨粒磨损,载荷较大时,NPR试样发生了黏着磨损。正面摩擦时,两试样10 N载荷下主要发生磨粒磨损,30 N、50 N载荷下主要发生黏着磨损。(3)通过对NPR试样和实体试样的应力应变特性分析发现,NPR试样的应力和变形均大于实体试样。NPR试样在正面和侧面均表现出负泊松比效应,相比来说,其负泊松比效应,在侧面更加明显,载荷越大越明显。两试样侧面摩擦时的磨损量小于正面摩擦的磨损量,说明对NPR试样来说,其减振抗冲击性能和吸能作用比抗压痕阻力、抗剪切能力和收集磨屑作用更有利于提高试样的自身耐磨性。
闻华殿[3](2021)在《某型特种车辆油气弹簧减振阀关键部件疲劳可靠性研究》文中认为油气弹簧因其渐增性的非线性特性使其在特种车辆上得到广泛的应用,但极限工况下路面的高频冲击载荷使其减振阀关键部件出现各类故障导致零件失效,因此对其减振阀结构可靠性的研究显得尤为重要。本文对新一代特种车辆所配置油气弹簧减振阀的特性进行分析和探讨,基于此对其结构强度和疲劳寿命进行评估并提出改进方案,为新一代特种车辆行动系统可靠性的提升提供有力支撑。以某型特种车辆油气弹簧的减振阀为研究对象,根据其具体结构和工作原理建立了其数学模型和有限元模型,基于ANSYS Workbench平台完成了不同入口流量下的油液冲击仿真,获取其两侧的压差数据,将其与该减振阀实车样件在同工况下的实验结果进行对比,辅以理论计算结果验证了仿真模型的准确性,并通过全工况下仿真结果获取了减振阀开阀的压差为53.8MPa左右,对应的活塞运动速度为1.62m/s左右。基于流固耦合仿真技术,选取高、中、低频率各两个工况共计6种简谐振动加载工况对减振阀-油液模型进行了流场分析,得到不同工况下油液流速和压强的分布状态和分布规律,并对流固耦合面的压力场进行了分析,为减振阀关键部件的应力和疲劳分析提供数据支撑。利用Modal模块对减振阀进行了模态分析和前十五阶振型的提取,排除了工作状态下共振的可能性,并以减振阀关键易损部件阀芯和阀座为研究对象,基于流固耦合仿真的结果对其进行了常规和高速工况下的应力分析和静强度的校核,得到其易损区域的分布。基于应力分析结果,采用应力-寿命法对阀座和阀芯进行了典型工况下的疲劳分析并与实车的结构件失效照片进行对比验证,研究发现阀座颈部的连接处和阀芯杆部为疲劳失效位置。通过改变常通孔孔径、背压弹簧刚度、活塞加载速度和油液粘度探讨了设计参数和运行参数对减振阀关键部件疲劳寿命的影响规律,利用正交试验设计方法对各个因素进行了敏感性分析,并基于研究结果提出改进建议,具体方案为背压弹簧刚度调整至10k N/m、常通孔孔径提升为5mm、油液选取HM46号液压油、工作缸缸径适当增大至90mm,改进后阀芯和阀座易损区域的最大应力下降51.8%,疲劳寿命提升112.5%,有效提升了减振阀关键部件的疲劳可靠性。
王忠素[4](2021)在《空间紫外大视场扫描成像仪结构优化设计和力学特性研究》文中提出广角极光成像仪是我国首台天基极光探测紫外成像仪,搭载在风云三号卫星D星上,针对极光椭圆区远紫外波段中的LBH(Lyman-Birge-Hopfield)带(波长140nm~180nm)进行成像,获取大气太阳光谱的相关信息。本论文围绕广角极光成像仪的抗动力学结构设计开展工作,完成了支撑结构的详细优化设计、探测器抗冲击、振动设计、滤光片组件力、热稳定性设计和整机力学性能研究。相机布局和支撑结构形式决定了相机的力学性能,本文对进行相机合理布局并完成支撑结构包括U形架、底座和电机辅助支撑等部件的详细优化设计。U形架和成像系统主体的基频为208.74Hz。底座选用锥筒式结构形式,基频为548.50Hz。采用设置电机辅助支撑提高电机支撑刚度的方式完成电机抗动力性设计。电机的动力学响应下降了80%以上,正弦载荷最大加速度响应11.87g小于电机可承受载荷25g,保障了电机在动力学环境下的安全性。仿真分析了支撑结构对传动轴系精度的影响。仿真分析结果,在温度载荷和静力载荷作用下,轴系活动部件之间的最大变形量为1.2μm,最大应力为27.5Mpa,材料安全裕度为12.71。支撑结构可以保证力、热载荷下轴系的精度。探测器是成像系统的核心,是相机成像的关键部件。针对大径厚比、小质量、小体积的探测器在空间动力学载荷下易损坏的问题,提出了在镜筒与镜头框架间设置金属橡胶隔振器的抗冲击隔振方法。首先确定隔振方案为被动局部隔振,然后确定隔振装置为金属橡胶隔振器,接着分析金属橡胶隔振器性能,最后从刚度设计和安装方式等方面完成隔振设计。对有/无隔振器的整机进行力学仿真分析和力学试验。试验结果与仿真分析结果的一致性高。经过隔振后,探测器的正弦载荷加速度响应最大下降23.70%,随机载荷加速度响应最大下降52.11%,冲击加速度响应最大下降48%,隔振效果显着。探测器的隔振设计对空间相机小质量部件的抗力学振动设计具有很大的参考价值。由于谱段要求,广角极光成像仪选用高温氟化钡(Ba F2)滤光片实现短波截止。由于滤光片的高温工作要求,导致镜头组件内温差可达100℃。为解决镜头组件各光学元件工作温度温差大的问题并保证滤光片动力学载荷的安全性,提出了滤光片组件局部柔性、整体隔热的设计方案。滤光片”悬浮”安装,滤光片固定件设置多个轻量化孔减少导热面积并延长传热路径。结构件材料选用热导率低且比刚度高的钛合金材料。通过热试验验证,氟化钡(Ba F2)滤光片在使用温度范围内时,镜头组件各反射镜及探测器的温度均在工作温度要求范围内。对光学系统进行力、热稳定性,对镜头组件进行力学性能仿真分析,结果表明,镜头组件各反射镜的镜面面形RMS值小于六十分之一波长,最大变形量为0.70μm,最大应力为2.5Mpa。镜头组件的光学稳定性和力学性能满足设计要求。对广角极光成像仪进行力学仿真分析和力学试验,试验结果与仿真分析结果吻合。广角极光成像仪的基频大于100Hz,正弦振动试验加速度响应放大最大为5.06倍,随机振动试验均方根加速度响应最大放大倍数为4.21倍。力学试验后相机性能检测无异常。试验结果验证了相机结构抗力学设计的有效性和力学仿真分析的正确性。
朱晟[5](2021)在《磁流变减振器优化及半主动悬架系统控制研究》文中进行了进一步梳理随着社会的发展,人们对汽车性能的要求也越来越高。悬架系统是汽车的重要组成部分,在一定程度上,车辆的行驶性能取决于悬架系统的性能。由于自身结构的限制,传统的被动悬架已无法满足需求,智能悬架成为现代汽车发展的必然趋势。磁流变减振器凭借其结构简单、响应时间短、阻尼力大且连续可调等一系列优点,使得基于磁流变减振器的半主动悬架成为目前研究的热点。本文在开展磁流变减振器优化设计的基础上,进行基于磁流变减振器的半主动悬架控制策略研究。主要工作如下:(1)对三种不同类型悬架的特点进行比较,综述了磁流变减振器国内外研究现状以及半主动悬架的控制策略;阐述了磁流变液的流动特性和磁流变减振器的工作原理;分析了磁流变减振器的工作模式以及力学模型,并在此基础上设计一种磁流变减振器。(2)利用多目标遗传算法(MOGA)以最大阻尼力和动力可调系数为目标,对初步设计的活塞结构参数进行优化,利用物理气相沉积(PVD)技术在活塞杆上沉积AlCrN涂层,以提高活塞杆的耐腐蚀性能。通过有限元方法分析优化后活塞处的磁场分布。根据优化参数加工磁流变减振器样机,在减振器台架上进行示功试验。(3)建立了 1/4车辆半主动悬架模型及其系统状态方程,为提高仿真精度,将半主动悬架的动力学方程离散化,确定悬架性能的评价指标。以滤波白噪声为基础,分别建立B级和C级随机路面输入模型,并在Bouc-Wen模型的基础上建立磁流变减振器的正向力学模型,根据Bingham模型的力学公式,推导磁流变减振器的逆向模型。(4)基于PID控制和模糊控制方法,针对磁流变半主动悬架的特点,设计一种模糊PID控制器以及一种电流控制模块,根据逆向模型,通过期望阻尼力反求出控制电流,从而控制磁流变减振器的输出阻尼力,实现对半主动悬架的控制。在MATLAB/simulink中搭建各个模块的系统仿真模型,分别在B级和C级路面上进行仿真分析,仿真结果验证了本文所设计模糊PID控制算法的有效性。
夏岩[6](2021)在《长悬伸变截面铣刀系统稳定性预测及颤振抑制研究》文中研究说明卧式铣削广泛应用于航空航天、汽车和工程机械等行业中箱体或壳体件的加工过程。这类铣刀系统一般具有大长径比和变截面的特点,由于系统的刚性差,在加工过程中容易引起颤振现象,从而导致加工质量的破坏,加工效率的降低,甚至刀具和机床的损坏。因此,开展长悬伸变截面铣刀系统稳定性预测及颤振抑制的研究,以实现稳定高效的加工,为工程应用提供理论依据和指导作用。针对长悬伸变截面铣刀系统的铣削颤振问题,本文采用理论研究、仿真分析与实验测试相结合的方法,建立铣刀系统刀尖频响函数预测模型,提出铣削过程稳定性预测方法,同时开发一种合金-聚氨酯复合结构减振铣刀。本文具体的研究内容如下:首先,建立长悬伸变截面铣刀系统的频响函数预测模型。根据铣刀系统的结构特点,进行子结构划分,包括主轴-刀柄基座、悬伸刀柄、刀头和刀柄-刀头螺钉连接结合部;利用铁木辛柯(Timoshenko)梁理论和模态实验方法分别建立各子结构的频响函数预测模型,同时,采用遗传算法对螺钉连接结合部的接触参数进行辨识;基于导纳耦合子结构分析法(RCSA)建立铣刀系统的频响函数预测模型,实现系统动力学参数的快速提取。其次,基于拉格朗日(Lagrange)多项式,改进全离散稳定性预测方法,同时提出高效高精度的数值积分方法。考虑再生颤振的动态铣削过程可以描述为时滞线性微分方程。对于改进全离散方法,利用不同阶数的Lagrange多项式对方程时滞项进行插值,分析插值阶数对稳定性预测的影响。对于数值积分方法,划分齿通过周期分为自由振动区间和强迫振动区间,对强迫振动区间进行均匀离散,并利用二阶拉格朗日积分式和辛普森(Simpson)积分式构建状态传递矩阵,基于Floquet理论判定系统的稳定性。结果表明,相比三阶数值积分方法和三阶全离散方法,提出的二阶改进数值积分方法在计算精度和计算效率上都得到提高。然后,基于被动控制方法,开发一种合金-聚氨酯复合结构减振铣刀。研究铣削稳定性与系统前两阶模态参数的关系,并结合原铣刀长悬伸变截面的特点,指导设计出合金-聚氨酯复合结构减振铣刀。基于应变能法,分析减振铣刀的模态特性与结构尺寸和材料属性的关系。同时,基于有限元优化分析方法确定材料属性和结构参数,制造并装配减振铣刀。最后,开展合金-聚氨酯复合结构减振铣刀系统颤振抑制的实验验证。利用建立的刀尖频响函数预测模型,预测减振铣刀系统的动力学参数;以此为基础,采用提出的数值积分方法预报减振铣刀系统的稳定域。同时,利用铣削实验验证预测精度。并使用减振铣刀对马达壳体件进行加工。模态实验和铣削实验结果表明,相比原铣刀,合金-聚氨酯复合结构减振铣刀的动刚度提高了 3.75倍,可以有效地抑制铣削颤振,加工效率提高了2.8倍。
朱宇佳[7](2021)在《铸件打磨机器人柔性腕优化设计及特性分析》文中研究说明中国制造2025的提出,对我国在新时代下的传统制造行业提出了更高的要求。随着国内工业基础的不断完善,人口红利相对削弱,制造成本持续增加,传统制造领域逐渐向着自动化、智能化方向不断发展。在机械加工的打磨工艺过程中,目前大多数仍采用人工的生产方式,该方式存在着加工质量不稳定、效率低下、对人体伤害大等严重问题,因此用机器人代替人工对铸件进行打磨是机械加工领域的一项迫切要求。但来料铸件一致性差,工作时存在较大范围内冲击振动,其工况对打磨工件和机器人都会产生较大影响,甚至损坏机器人本体。本文针对该情况,提出一种串联在打磨机器人执行末端的柔性缓冲装置——柔性腕,为打磨机器人系统提供了有效的缓冲减振效果,使打磨系统在实际工作中保持良好的打磨稳定性,提升了系统打磨性能。首先,基于打磨机器人固有特点和铸件打磨工艺,分析了打磨系统动力传递中柔性环节的实际需求,结合不同柔性浮动驱动方式的特性,给出气压驱动的方式实现柔性腕2R+1T的多自由度柔性变形的方案,并在Solidworks中对柔性腕结构进行三维建模,并对关键受力元件进行静态力学分析与校核。其次,为分析其刚度、阻尼特性,建立柔性腕结构对应的多自由度非线性动力学模型,用流体力学和热力学方法表征柔性腕在工作压缩空气变化下的非线性刚度特性和阻尼特性,得出影响柔性腕刚度、阻尼特性的因素,为分析其实际影响规律提供理论基础。运用Amesim仿真平台对柔性腕进行气动模型仿真建模,通过仿真分析柔性腕在工作过程中的动态特性,以及工作气腔初始压力、气腔容积、浮动柱有效承载面积等参数对打磨输出力、打磨稳定性等输出特性和过程量的影响规律。最后制作柔性腕样机,搭建基于打磨机器人系统的实验平台,对比加入新结构前后被打磨铸件的表面加工效果验证,实验结果表明在打磨机器人系统中加入柔性腕能够提升铸件加工面的打磨效果,表明柔性腕加入到打磨机器人系统中,能够减小振动冲击,提升打磨稳定性、平顺性,增强了系统打磨性能。
慕亚亚[8](2021)在《高速电梯轿厢水平振动及其减振技术研究》文中研究指明随着高层和超高层建筑的不断涌现,电梯作为一种不可或缺的交通工具,也在向高速发展,运行速度的提高使得电梯轿厢在运行时对外界的干扰也更加敏感,异常的振动更容易发生。研究发现,电梯轿厢实际运行过程中的振动主要为垂直振动与水平振动,较大的水平振动会引起乘客眩晕、呕吐等不良反应,极大降低了乘客乘坐舒适性。因此,有效抑制电梯轿厢的水平振动成为高速电梯研究领域亟待解决的关键问题之一。本论文以抑制高速电梯轿厢水平振动为目的,基于多体动力学理论和相似理论,采用虚拟样机技术和试验的研究方法,进行了高速电梯轿厢水平振动及其减振技术的研究。主要研究内容如下:阐述了电梯系统的组成及高速电梯的结构特点,分析了影响高速电梯轿厢水平振动的因素,建立了电梯耦合系统水平振动动力学模型,根据动力学模型建立了电梯耦合系统的动力学方程,分析了动力学方程的求解方法。在此基础上,基于虚拟样机技术建立了采用普通导轨支架的高速电梯水平振动仿真模型,仿真分析结果表明:空载、半载和满载三种工况下电梯轿厢振动特性均符合国标要求,且空载工况下的电梯轿厢振动相对最剧烈,因此,后文将基于电梯空载工况下的仿真模型展开研究。考虑导轨振动对轿厢振动的影响,设计了一种减振导轨支架,通过有限元分析对减振导轨支架的强度进行了校核,证明该减振导轨支架的强度是足够的,将前文标准仿真模型中的普通导轨支架更换为设计的减振导轨支架,对减振导轨支架的减振性能进行仿真分析。仿真结果表明:当减振导轨支架中橡胶板的刚度和阻尼的值分别为1960N/mm和0.77N·s/mm时,与前文采用普通导轨支架的仿真结果相比,轿厢的水平振动加速度的最大值和A95值分别降低了15.72%和24.15%,有效降低了电梯轿厢的水平振动,改善了电梯的运行质量,提高了乘客乘坐的舒适性。基于相似理论设计了电梯轿厢水平振动试验系统,分析了在采用普通导轨支架时电梯轿厢的水平振动响应,与仿真分析的结果进行对比,验证了仿真分析的正确性。在此基础上,将电梯轿厢水平振动试验系统中的普通导轨支架改换为减振导轨支架进行试验,研究了减振导轨支架的减振性能,试验测试结果验证了设计的减振导轨支架具有抑制电梯轿厢水平振动的能力,为电梯轿厢的水平振动的抑制提供了一种新思路。
侯聪伟[9](2021)在《节流孔式套筒控制阀的气动噪声与流致振动研究》文中研究指明节流孔式套筒控制阀被广泛应用于火电和核电领域,对于整个电站运行的安全性与稳定性起到重要的作用。随着国家超超临界火电站以及第三代核电站的发展,国内的传统套筒阀已无法满足高温、高压和高流速等特殊工况下平稳运行的使用要求。针对套筒阀的套筒结构进行噪声及振动特性研究,对指导套筒结构优化与创新,并打破国外技术及产品垄断有着重要的意义。本文在浙江省重点研发计划项目“三代核电高参数特种控制阀关键技术研究”(2021C01021)和国家自然科学基金面上项目“大容量极端工况减温减压装置设计理论、方法及关键技术研究”(51875514)的支持下,开展针对节流孔式套筒控制阀的减振降噪研究,通过数值模拟与实验测量相结合的方法,探讨套筒结构参数对流量特性、流动特性、噪声特性以及振动特性的影响,并提出降低气动噪声和减小流致振动的套筒结构优化设计方案。主要研究内容和成果有:(1)搭建了一套模块化套筒流量特性测量装置,通过实验研究了不同套筒结构参数下的固有流量特性变化规律,并验证数值模拟方法的可靠性;探究套筒结构参数对于流量特性的影响,包括套筒内部阀塞形状和内外套筒孔径比,得到了相对应的流量特性曲线和基于流量系数的套筒内外孔径设计方法。(2)针对水平式和角式套筒阀,通过建立可压缩过热蒸汽稳态数值模型,在固定开度下探究了不同套筒结构参数对于套筒阀内部压力场、速度场以及温度场等流动特性的影响。研究结果表明,增大套筒间距可以提高外套筒的压降,减少漩涡,降低湍流强度和最大马赫数,使蒸汽流动状态相对稳定;改变套筒厚度对于流动特性的改善作用较小;套筒间节流孔相对角越大,套筒处压降效果越好,湍流程度越低,蒸汽流动状态的稳定性越好。(3)针对套筒阀的气动噪声特性,分析了套筒结构参数在不同开度下对阀内噪声源、噪声指向性以及噪声频谱特性的影响。研究结果表明,增大套筒间距会导致阀腔内声功率级分布不均匀度增大,套筒内部声功率级分布不均匀度降低,监测点总声压级降低,且降噪幅度随着开度减小而提高;增大套筒厚度会对声功率级分布起到相反的效果,监测点总声压级略有下降;套筒厚度2 mm和套筒间距7 mm的套筒结构降噪效果较好;在上述结论的基础上,得到了固定工况下有关套筒间距和套筒厚度的气动噪声参数公式,并提出了一个与套筒结构参数有关的无量纲数—间厚数Gt,用于快速比较同一套筒阀中不同套筒厚度与套筒间距组合下的气动噪声水平。(4)针对套筒阀的流致振动特性,分别采用单向流固耦合和双向流固耦合方法,分析了套筒阀在不同开度下的预应力模态,以及最大振动开度下节流孔结构参数对于振动最大点流致振动特性的影响。研究结果表明,振动最大点为阀杆顶部中心,且开度越小阀杆的总振级越大。在不影响套筒阀流通能力的前提下,单套筒采用水平短孔以及多孔结构有助于提高减振效果。套筒数越多,减振效果提升并不明显。通过套筒阀减振创新设计可以在不影响套筒阀流通能力的前提下降低阀杆各个方向上的总振级。
辛俊胜[10](2021)在《重载货车转向架弹簧服役安全性研究》文中认为摇枕弹簧作为货车转向架重要的组成零部件,在实现载荷的均匀承载、缓和轨道不平顺引起的振动和冲击等方面起到了至关重要的作用。随着我国重载货车轴重增大和车辆周转次数增多,使得摇枕弹簧的垂向动载荷出现频次和幅值大幅度增加,恶化了弹簧的运行条件,降低了弹簧的服役寿命,从而影响了重载货车的运行安全性;其次,摇枕弹簧的寿命也受几何尺寸、材料力学性能、载荷特性等不确定因素的影响呈随机性,若采用确定性方法进行分析,将与实际结果不相符。为此,本文以转K6转向架摇枕弹簧为研究对象,进行弹簧稳健性设计、动态可靠性分析、弹簧系统可靠性分析,从而为弹簧的设计及弹簧系统维修策略制定提供了借鉴意义。本文的主要研究内容如下:(1)摇枕弹簧进行稳健性设计。以弹簧刚度、疲劳强度为性能指标,建立单一性能指标稳健性模型,引入权重系数建立综合性能稳健性模型,采用最优拉丁超立方抽样的试验设计方法进行分析,得到弹簧各设计变量对弹簧性能影响大小,并确定出在不同权重系数下,要使弹簧综合性能更稳健,簧条直径变异系数的取值范围。(2)建立摇枕弹簧强度退化模型。根据升降法和成组法得到60Si2Cr VAT弹簧钢材料的P-S-N曲线,通过修正得到弹簧的P-S-N曲线。基于Gamma随机过程建立摇枕弹簧的强度退化模型,并采用弹簧钢材料P-S-N曲线对随机过程中特征参数进行估计。(3)摇枕弹簧动态可靠性灵敏度分析。考虑弹簧强度退化,基于应力-强度干涉模型建立弹簧动态可靠性模型,分别以现有实测载荷谱、AAR载荷谱为基础,采用摄动法、四阶矩法计算了弹簧动态可靠度和可靠性灵敏度,分析了各随机变量均值、方差灵敏度,并对弹簧动态可靠性模型进行简化。(4)摇枕弹簧系统可靠性分析。通过与常用几种系统可靠性模型对比,分析了摇枕弹簧系统可靠性的性质,研究了几种弹簧故障情况下对剩余弹簧疲劳可靠性的影响,得到弹簧系统承载外簧的失效对剩余弹簧可靠性有较大影响,并结合分析结果给出了几点弹簧组系统相关的维修建议。
二、利用冲击式减振原理提高机械加工表面质量的实验方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用冲击式减振原理提高机械加工表面质量的实验方法(论文提纲范文)
(1)基于带节秸秆的轻质吸能结构仿生研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 秸秆结构力学特性研究现状 |
1.2.1 秸秆茎秆收获机械力学 |
1.2.2 秸秆茎秆作物力学 |
1.2.3 秸秆茎秆力学模型 |
1.3 仿生吸能结构国内外研究现状 |
1.3.1 仿生薄壁管 |
1.3.2 仿生吸能板 |
1.3.3 仿生多胞管 |
1.4 着陆缓冲结构国内外研究现状 |
1.4.1 着陆器研究现状 |
1.4.2 着陆缓冲结构国外研究现状 |
1.4.3 着陆缓冲结构国内研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.5.1 主要内容 |
1.5.2 技术路线 |
第2章 带节秸秆宏微观结构分析 |
2.1 引言 |
2.2 仿生原型选择 |
2.2.1 原型选择依据 |
2.2.2 相似性分析 |
2.2.3 仿生原型基本特点 |
2.3 试验材料、设备及方法 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 结构分析设备与研究方法 |
2.4 宏观结构分析结果 |
2.4.1 直径沿茎秆变化规律 |
2.4.2 壁厚沿茎秆变化规律 |
2.4.3 节间距沿茎秆变化规律 |
2.4.4 秸秆截面特性 |
2.5 细/微观结构分析结果 |
2.5.1 细观结构分析 |
2.5.2 微观结构分析 |
2.6 茎秆化学成分及官能团分析结果 |
2.6.1 官能团分析 |
2.6.2 EDS能谱分析 |
2.7 本章小节 |
第3章 秸秆力学特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料、设备与方法 |
3.2.1 试验样本 |
3.2.2 准静态力学试验 |
3.2.3 动态力学性能试验 |
3.3 准静态力学性能试验结果 |
3.3.1 拉伸性能 |
3.3.2 抗压性能 |
3.3.3 抗弯性能研究 |
3.4 动态力学性能试验结果 |
3.4.1 轴/径向抗冲击特性 |
3.4.2 抗弯冲击特性 |
3.5 本章小节 |
第4章 秸秆节结构三维重构及力学模型构建 |
4.1 引言 |
4.2 高粱和芦苇秸秆节结构逆向重构 |
4.2.1 秸秆截面影像数据采集 |
4.2.2 秸秆逆向重构 |
4.2.3 重构模型简化 |
4.3 秸秆本构关系参数确定 |
4.4 重构模型有限元仿真分析 |
4.4.1 有限元分析流程 |
4.4.2 仿真结果分析 |
4.5 茎秆节结构受力分析 |
4.6 本章小节 |
第5章 轻质吸能结构仿生优化设计及仿真分析 |
5.1 引言 |
5.2 茎秆结构特征与力学特性的关联性 |
5.3 主要评价指标 |
5.4 薄壁结构截面仿生设计与分析 |
5.4.1 薄壁结构仿生截面设计 |
5.4.2 仿生薄壁结构参数化研究 |
5.4.3 响应面优化设计分析 |
5.5 薄壁结构梯度仿生设计与分析 |
5.5.1 薄壁结构仿生设计 |
5.5.2 仿真分析 |
5.5.3 验证试验 |
5.5.4 多角度斜向加载分析 |
5.5.5 响应面优化 |
5.6 泡沫填充结构仿生设计与分析 |
5.6.1 泡沫结构仿生设计 |
5.6.2 试验及结果分析 |
5.7 蜂窝结构仿生设计分析 |
5.7.1 蜂窝结构仿生设计 |
5.7.2 仿真及对比分析 |
5.7.3 试验及分析 |
5.8 本章小结 |
第6章 面向着陆腿吸能结构仿生设计研究 |
6.1 引言 |
6.2 缩比着陆器样机设计 |
6.3 三级缓冲结构冲击仿真分析 |
6.3.1 单腿压缩仿真分析 |
6.3.2 结果分析 |
6.4 单腿压缩及缩比着陆器冲击测试系统 |
6.4.1 缩比着陆器样机制备 |
6.4.2 组合式缓冲结构制备 |
6.4.3 测试系统搭建 |
6.5 着陆器多腿动态缓冲性能试验 |
6.5.1 试验原理 |
6.5.2 单腿压缩试验 |
6.5.3 硬地面着陆冲击试验 |
6.5.4 松软地面着陆冲击试验 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论和展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的科研成果 |
1.发表的学术论文 |
2.申请的发明专利 |
3.参与项目 |
4.获奖情况 |
导师及作者简介 |
致谢 |
(2)3D打印负泊松比超构材料摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 负泊松比超构材料国内外研究现状 |
1.2.1 负泊松比超构材料的发展与分类 |
1.2.2 负泊松比超构材料的制备工艺 |
1.2.3 负泊松比超构材料的性能研究 |
1.2.4 负泊松比超构材料的应用 |
1.3 本论文的主要研究内容 |
第二章 试验材料、设备与方法 |
2.1 试样设计与制备 |
2.1.1 试验用原材料 |
2.1.2 球-盘摩擦磨损试验用试样 |
2.1.3 环-块摩擦磨损试验用试样 |
2.2 试验用仪器设备 |
2.2.1 3D打印设备 |
2.2.2 摩擦学试验机 |
2.2.3 试验表征分析仪器 |
2.3 试样条件和试验方法 |
2.3.1 销-盘摩擦磨损试验 |
2.3.2 环-块摩擦磨损试验 |
2.4 有限元仿真分析设置 |
第三章 成型方式对ABS塑料摩擦学性能的影响 |
3.1 不同成型方式ABS试样的物理化学性能 |
3.1.1 各试样的密度与硬度 |
3.1.2 各试样的红外光谱 |
3.1.3 各试样的起始氧化温度 |
3.2 不同成型方式ABS试样/GCr15 球的摩擦系数 |
3.3 不同成型方式ABS试样的磨损量 |
3.4 不同成型方式ABS试样的磨损形貌与磨损机理 |
3.4.1 各试样摩擦表面三维形貌分析 |
3.4.2 各试样摩擦表面微观形貌分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 试样侧面的摩擦学性能 |
4.1 NPR试样和实体试样侧面受压时的应力应变特性 |
4.1.1 各试样侧面受压时的应力特性 |
4.1.2 各试样侧面受压时的变形矢量 |
4.1.3 各试样侧面受压时的变形特性 |
4.2 NPR试样和实体试样/GCr15 圆环的摩擦系数 |
4.3 NPR试样和实体试样的磨损量 |
4.4 NPR试样和实体试样的磨损形貌与磨损机理 |
4.4.1 各试样摩擦表面三维形貌分析 |
4.4.2 各试样摩擦表面微观形貌分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 试样正面的摩擦学性能 |
5.1 NPR试样和实体试样正面受压时的应力应变特性 |
5.1.1 各试样正面受压时的应力特性 |
5.1.2 各试样正面受压时的变形矢量 |
5.1.3 各试样正面受压时的变形特性 |
5.2 NPR试样和实体试样/GCr15 圆环摩擦系数 |
5.3 NPR试样和实体试样的磨损量 |
5.4 NPR试样和实体试样的磨损形貌与磨损机理 |
5.4.1 各试样摩擦表面三维形貌分析 |
5.4.2 各试样摩擦表面微观形貌分析 |
5.5 NPR试样和实体试样在不同方向的摩擦学性能对比 |
5.5.1 各试样在不同方向的应力应变特性 |
5.5.2 各试样在不同方向的摩擦学性能 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(3)某型特种车辆油气弹簧减振阀关键部件疲劳可靠性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 油气弹簧研究现状 |
1.2.2 流固耦合应用于减振阀研究的现状 |
1.2.3 疲劳特性分析方法研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 油气弹簧减振阀结构建模及验证 |
2.1 油气弹簧工作原理 |
2.2 减振阀结构数学建模 |
2.3 减振阀结构实体建模 |
2.3.1 减振阀结构有限元模型建立 |
2.3.2 网格无关性分析 |
2.4 低速工况流量冲击仿真及试验验证 |
2.4.1 仿真分析 |
2.4.2 试验验证 |
2.5 全工况仿真结果分析 |
2.6 本章小结 |
3 基于流固耦合的减振阀流场特性分析 |
3.1 流固耦合求解基本原理 |
3.1.1 流体流动控制方程 |
3.1.2 流固耦合边界数据传递 |
3.1.3 油气弹簧减振阀结构流固耦合求解思路 |
3.2 流固耦合求解设置 |
3.2.1 模型参数设置 |
3.2.2 流固耦合面设置 |
3.2.3 边界条件设置 |
3.3 减振阀流场特性分析 |
3.3.1 流场分析 |
3.3.2 耦合面压力场分析 |
3.4 本章小结 |
4 减振阀关键部件结构强度分析 |
4.1 减振阀模态分析 |
4.1.1 模态分析理论 |
4.1.2 模态分析及结果提取 |
4.2 关键部件应力分析 |
4.2.1 材料参数及前处理 |
4.2.2 减振阀阀座应力分析 |
4.2.3 减振阀阀芯应力分析 |
4.3 关键部件疲劳分析 |
4.3.1 疲劳分析方法及前处理 |
4.3.2 疲劳分析结果 |
4.4 本章小结 |
5 减振阀关键部件疲劳寿命影响因素研究 |
5.1 设计参数对疲劳寿命的影响 |
5.1.1 常通孔孔径对疲劳寿命的影响 |
5.1.2 背压弹簧刚度对疲劳寿命的影响 |
5.2 运行参数对疲劳寿命的影响 |
5.2.1 峰值加载速度对疲劳寿命的影响 |
5.2.2 油液粘度对疲劳寿命的影响 |
5.3 基于正交试验法的疲劳寿命影响因素规律研究 |
5.3.1 疲劳寿命非线性影响因素正交设计表 |
5.3.2 正交试验计算结果分析 |
5.4 改进措施分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(4)空间紫外大视场扫描成像仪结构优化设计和力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1 章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外空间紫外探测仪的发展及典型相机 |
1.3 课题来源 |
1.4 空间相机结构设计概述 |
1.4.1 光机热集成设计 |
1.4.2 空间相机结构设计流程 |
1.4.3 结构优化过程 |
1.5 论文主要研究内容 |
第2章 空间相机力学环境适应性研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 空间相机力学载荷及效应 |
2.3 空间相机力学环境适应性要求 |
2.4 空间相机力学性能研究方法 |
2.4.1 力学仿真分析 |
2.4.2 力学环境试验 |
2.4.3 评价指标 |
2.5 本章小结 |
第3 章 支撑结构设计与力学特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 相机主要技术指标 |
3.3 支撑结构设计基本要求 |
3.4 空间相机结构材料 |
3.5 相机布局确定 |
3.6 U形架结构设计 |
3.6.1 材料选择 |
3.6.2 初始结构形式 |
3.6.3 结构优化及最终结构形式 |
3.7 底座结构设计 |
3.7.1 材料选择 |
3.7.2 构型确定 |
3.7.3 详细设计 |
3.7.4 模态分析 |
3.8 电机辅助支撑 |
3.8.1 电机安装方式 |
3.8.2 电机抗力学设计 |
3.8.3 电机辅助支撑结构设计 |
3.8.4 力学仿真分析 |
3.9 支撑结构对轴系精度影响仿真分析 |
3.9.1 轴系受力分析 |
3.9.2 仿真分析载荷工况 |
3.9.3 仿真分析结果 |
3.10 本章小结 |
第4 章 探测器抗冲击隔振设计 |
4.1 引言 |
4.2 探测器抗冲击设计方案 |
4.2.1 探测器冲击环境的特点 |
4.2.2 探测器的冲击失效方式 |
4.2.3 探测器抗冲击方案确定 |
4.3 隔振装置确定 |
4.3.4 隔振装置的方案 |
4.3.5 隔振器选择 |
4.4 金属橡胶隔振器性能分析 |
4.4.1 隔振原理 |
4.4.2 迟滞回线 |
4.4.3 动态刚度 |
4.4.4 弹性模量 |
4.4.5 能量耗散系数和冲击隔离系数 |
4.4.6 最大冲击响应和最大相对变形 |
4.5 探测器隔振设计 |
4.5.1 刚度计算 |
4.5.2 隔振器的位置及设置方式 |
4.6 力学仿真分析 |
4.6.1 有限元模型构造 |
4.6.2 分析结果 |
4.7 试验验证 |
4.7.1 试验状态 |
4.7.2 试验结果 |
4.8 本章小结 |
第5 章 滤光片组件设计及镜头稳定性分析 |
5.1 引言 |
5.2 滤光片组件的设计目标 |
5.3 镜头组件热传递及温度灵敏度分析 |
5.3.1 镜头组件热传递分析 |
5.3.2 大热阻灵敏度分析 |
5.4 加热片设置 |
5.5 滤光片组件设计 |
5.5.1 滤光片固定方式 |
5.5.2 滤光片支撑结构设计 |
5.5.3 滤光片”悬浮”安装 |
5.5.4 端盖结构设计 |
5.5.5 滤光片组件最终结构形式 |
5.6 热试验 |
5.7 镜头组件热、力学仿真分析 |
5.7.1 有限元模型 |
5.7.2 光学系统稳定性分析 |
5.7.3 镜头组件变形分析 |
5.7.4 镜头组件动力学分析 |
5.8 本章小结 |
第6 章 相机力学仿真分析和力学试验 |
6.1 力学仿真分析 |
6.1.1 有限元模型 |
6.1.2 动力学载荷条件 |
6.1.3 动力学分析响应输出点 |
6.1.4 仿真分析结果 |
6.1.5 力学仿真分析小结 |
6.2 力学试验 |
6.2.1 试验目的和试验项目 |
6.2.2 试验件 |
6.2.3 振动试验 |
6.2.4 加速度试验和冲击试验 |
6.2.5 力学试验小结 |
6.3 仿真分析与试验结果对比 |
6.4 本章小结 |
第7 章 工作总结及展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 创新点说明 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)磁流变减振器优化及半主动悬架系统控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 磁流变减振器研究现状 |
1.2.1 磁流变液材料研究历史及现状 |
1.2.2 磁流变减振器结构研究现状 |
1.3 半主动悬架系统控制策略研究概况 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 磁流变减振器工作原理及初步设计 |
2.1 磁流变液 |
2.1.1 磁流变液概述 |
2.1.2 本课题使用的磁流变液 |
2.2 磁流变减振器 |
2.2.1 工作模式 |
2.2.2 磁流变减振器工作原理 |
2.3 磁流变减振器力学模型 |
2.3.1 参数化模型 |
2.3.2 非参数化模型 |
2.4 磁流变减振器初步设计 |
2.4.1 磁流变减振器总体尺寸 |
2.4.2 磁流变减振器结构参数 |
2.5 本章小结 |
第3章 磁流变减振器多目标优化 |
3.1 多目标优化简介 |
3.1.1 多目标优化问题描述 |
3.1.2 常用的多目标优化算法 |
3.1.3 多目标遗传算法简介 |
3.2 基于遗传算法的磁流变减振器多目标优化 |
3.2.1 优化目标函数 |
3.2.2 优化设计变量 |
3.2.3 优化目标 |
3.2.4 优化结果 |
3.3 磁场有限元仿真分析 |
3.4 减振器活塞杆优化 |
3.5 磁流变减振器性能试验 |
3.5.1 减振器示功特性 |
3.5.2 试验设计 |
3.5.3 试验结果 |
3.6 本章小结 |
第4章 磁流变减振器半主动悬架系统动力学模型建立 |
4.1 悬架系统评价指标 |
4.2 1/4车辆悬架系统动力学模型 |
4.2.1 被动悬架系统模型建立 |
4.2.2 半主动悬架系统模型建立 |
4.3 路面输入模型建立 |
4.4 磁流变减振器建模 |
4.4.1 磁流变减振器正向模型 |
4.4.2 磁流变减振器逆向模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 磁流变1/4车辆半主动悬架控制仿真 |
5.1 PID控制和模糊控制 |
5.1.1 PID控制简介 |
5.1.2 模糊控制简介 |
5.2 半主动悬架控制器的设计 |
5.2.1 控制思路分析 |
5.2.2 模糊PID控制原理 |
5.2.3 模糊PID控制器设计 |
5.2.4 模糊PID控制系统建模 |
5.2.5 电流控制器设计 |
5.3 磁流变半主动悬架控制仿真 |
5.3.1 B级路面仿真结果 |
5.3.2 C级路面仿真结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究内容展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)长悬伸变截面铣刀系统稳定性预测及颤振抑制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 铣削系统刀尖频响函数预测 |
1.2.2 铣削稳定性预测方法 |
1.2.3 铣削颤振抑制方法 |
1.3 存在问题 |
1.4 研究目标与研究内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 长悬伸变截面铣刀系统频响函数预测模型的建立 |
2.1 铣刀系统频响函数预测模型的建立 |
2.1.1 铣刀系统物理模型及子结构划分 |
2.1.2 悬伸刀柄频响函数预测模型的建立 |
2.1.3 主轴-刀柄基座频响函数预测模型的建立 |
2.1.4 刀头频响函数预测模型的建立 |
2.1.5 螺钉连接结合部的动力学特性分析 |
2.2 铣刀系统频响函数的预测与验证 |
2.2.1 模态实验方法 |
2.2.2 有限元法与模态实验的结果对比 |
2.2.3 刀头的预测频响函数 |
2.2.4 悬伸刀柄的预测频响函数 |
2.2.5 主轴-刀柄基座的预测频响函数 |
2.2.6 螺钉连接结合部的动力学参数辨识 |
2.2.7 铣刀系统频响函数的预测结果与实验验证 |
2.3 讨论 |
2.3.1 刀柄长悬伸变截面结构对系统频响函数的影响 |
2.3.2 螺钉预紧力对系统频响函数的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于Lagrange多项式的铣削稳定性预测方法研究 |
3.1 铣削过程动力学模型 |
3.2 基于改进全离散法的铣削稳定性预测 |
3.2.1 改进全离散方法的构造 |
3.2.2 改进全离散方法最优阶数的确定 |
3.2.3 与现有离散方法的比较 |
3.3 基于数值积分法的铣削稳定性预测 |
3.3.1 Lagrange数值积分式 |
3.3.2 数值积分方法的建立 |
3.3.3 数值积分方法的预测性能分析 |
3.3.4 数值积分方法的改进与验证 |
3.4 铣刀系统动力学参数对稳定性的影响 |
3.4.1 模态刚度对稳定性的影响 |
3.4.2 阻尼比对稳定性的影响 |
3.4.3 固有频率对稳定性的影响 |
3.5 长悬伸变截面铣刀系统的稳定性预测与实验验证 |
3.5.1 铣刀系统的动力学参数获取 |
3.5.2 铣刀系统的稳定性预测 |
3.5.3 铣刀系统稳定性的实验验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 合金-聚氨酯复合结构减振铣刀的开发 |
4.1 铣削加工稳定性与系统多阶模态参数的关系分析 |
4.2 合金-聚氨酯复合结构减振铣刀的设计与优化 |
4.2.1 减振铣刀的结构设计 |
4.2.2 减振铣刀的模态特性分析 |
4.2.3 减振铣刀的材料选取与结构优化 |
4.3 合金-聚氨酯复合结构减振铣刀的制造 |
4.4 本章小结 |
第5章 合金-聚氨酯复合结构减振铣刀系统颤振抑制验证 |
5.1 合金-聚氨酯复合结构减振铣刀系统的动力学特性分析 |
5.1.1 减振铣刀系统的动力学参数预测 |
5.1.2 减振铣刀系统的模态测试与结果对比 |
5.1.3 减振铣刀系统的稳定性预测 |
5.2 合金-聚氨酯复合结构减振铣刀系统颤振抑制的实验验证 |
5.2.1 铣削实验验证 |
5.2.2 加工参数优化 |
5.2.3 减振铣刀在马达壳体铣削加工中的应用 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录一 改进全离散方法的符号表示 |
附录二 四阶数值积分方法矩阵E_4 |
附录三 应用证明 |
攻读博士学位期间取得的科研成果及奖励 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)铸件打磨机器人柔性腕优化设计及特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.2 打磨机器人国内外研究现状 |
1.2.1 国外打磨机器人概述及研究现状 |
1.2.2 国内打磨机器人概述及研究现状 |
1.3 柔性打磨技术国内外研究现状 |
1.3.1 柔性打磨技术国外研究现状 |
1.3.2 柔性打磨技术国内研究现状 |
1.4 论文选题的目的及意义 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 柔性腕结构设计与分析 |
2.1 柔性腕整体方案设计 |
2.1.1 打磨方案设计 |
2.1.2 柔性驱动方式选择 |
2.1.3 柔性腕打磨工况分析 |
2.2 柔性腕整体方案设计 |
2.2.1 柔性腕整体结构设计 |
2.2.2 柔性腕电主轴选型 |
2.2.3 浮动套结构设计 |
2.2.4 浮动柱结构设计 |
2.2.5 浮动柱数量布局设计 |
2.2.6 柔性腕密封气室结构设计 |
2.2.7 铜套结构设计 |
2.2.8 密封圈选型 |
2.3 柔性腕关键受力部件静力学分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 柔性腕理论建模与特性分析 |
3.1 柔性腕多自由度动力学模型建立 |
3.2 柔性腕气压驱动模块受力分析 |
3.3 柔性腕刚度特性分析 |
3.3.1 单个等效弹簧刚度分析 |
3.3.2 单个等效弹簧阻尼分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 柔性腕仿真模型建立及分析 |
4.1 Amesim软件简介 |
4.2 Amesim气动系统模型搭建 |
4.2.1 柔性腕气动系统模型搭建 |
4.2.2 等效弹簧仿真模型搭建 |
4.3 等效弹簧刚度特性分析 |
4.3.1 工作腔气体初始压强对静刚度的影响 |
4.3.2 工作腔初始容积对静刚度的影响 |
4.3.3 浮动柱有效承载面积对静刚度的影响 |
4.3.4 动刚度特性分析 |
4.4 等效弹簧阻尼特性分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 柔性腕打磨试验台搭建及结果分析 |
5.1 实验平台搭建 |
5.2 打磨实验效果对比 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及攻读硕士期间学术成果 |
致谢 |
(8)高速电梯轿厢水平振动及其减振技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高速电梯水平振动研究现状 |
1.3 高速电梯振动控制技术研究现状 |
1.4 课题研究内容 |
第二章 高速电梯水平振动理论分析 |
2.1 电梯系统的基本结构 |
2.1.1 电梯系统的组成 |
2.1.2 高速电梯的结构特点 |
2.2 高速电梯轿厢水平振动影响因素分析 |
2.3 电梯耦合系统水平振动动力学模型 |
2.4 滚动导靴与导轨的接触关系 |
2.5 动力学方程的建立 |
2.6 动力学方程的求解方法 |
2.7 本章小结 |
第三章 采用普通导轨支架的电梯轿厢水平振动仿真分析 |
3.1 普通导轨支架简介 |
3.2 电梯系统虚拟样机建模 |
3.2.1 刚体建模 |
3.2.2 柔性体建模 |
3.2.3 钢丝绳建模 |
3.2.4 添加约束 |
3.2.5 添加激励 |
3.2.6 添加运行曲线 |
3.3 高速电梯轿厢振动仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 减振导轨支架的设计及其减振性能仿真分析 |
4.1 减振导轨支架设计 |
4.1.1 减振导轨支架的设计方案 |
4.1.2 减振橡胶板材料的确定 |
4.2 减振导轨支架的校核 |
4.2.1 减振导轨支架的有限元仿真模型 |
4.2.2 减振导轨支架的材料选用 |
4.2.3 添加载荷 |
4.2.4 划分网格 |
4.2.5 有限元仿真结果及其分析 |
4.3 减振橡胶板刚度及阻尼的确定 |
4.4 减振导轨支架减振性能的仿真分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 减振导轨支架减振性能试验研究 |
5.1 模型试验和相似理论 |
5.2 试验方案 |
5.2.1 实验原理及系统设计 |
5.2.2 实验内容 |
5.3 试验数据采集分析系统 |
5.3.1 激振系统 |
5.3.2 传感器 |
5.3.3 DH5923动态信号测试分析系统 |
5.3.4 DHDAS信号测试分析系统软件 |
5.4 试验结果分析 |
5.4.1 采用普通导轨支架时轿厢的振动响应 |
5.4.2 减振导轨支架的减振性能试验研究 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间的学术成果 |
附录B 钢丝绳建模宏命令 |
(9)节流孔式套筒控制阀的气动噪声与流致振动研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
符号表 |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景与意义 |
1.2 套筒阀研究进展 |
1.2.1 套筒阀流量特性研究现状 |
1.2.2 套筒阀流动特性研究现状 |
1.2.3 套筒阀噪声特性研究现状 |
1.2.4 套筒阀振动特性研究现状 |
1.3 气动噪声及流致振动研究方法 |
1.3.1 噪声研究方法概述 |
1.3.2 振动研究方法概述 |
1.4 目前存在的主要问题 |
1.5 本文主要研究工作 |
2 套筒阀流量特性研究 |
2.1 套筒阀流量特性概述 |
2.1.1 流量系数Cv及固有流量特性 |
2.1.2 套筒阀流动数值计算模型 |
2.2 节流孔式套筒流量特性实验 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 实验方案 |
2.2.3 实验结果 |
2.2.4 数值计算方法验证 |
2.3 节流孔式套筒及其阀塞对套筒阀流量特性的影响 |
2.3.1 阀塞形状对流量特性的影响 |
2.3.2 双套筒内外套筒孔径对Cv的影响 |
2.4 本章小结 |
3 套筒阀流动特性研究 |
3.1 套筒阀及其多级套筒结构数值模型 |
3.1.1 几何结构 |
3.1.2 边界条件 |
3.2 套筒阀内蒸汽压降过程分析 |
3.2.1 套筒间距对压降的影响 |
3.2.2 套筒厚度对压降的影响 |
3.2.3 套筒节流孔相对角对压降的影响 |
3.3 套筒阀内蒸汽流速及湍流强度分析 |
3.3.1 套筒间距对流速及湍流强度的影响 |
3.3.2 套筒厚度对流速及湍流强度的影响 |
3.3.3 套筒节流孔相对角对流速及湍流强度的影响 |
3.4 套筒阀内蒸汽温度分析 |
3.5 本章小结 |
4 套筒阀气动噪声特性研究 |
4.1 套筒阀内部噪声分析 |
4.1.1 套筒阀内主要声源分布情况 |
4.1.2 套筒间距对阀内声源的影响 |
4.1.3 套筒厚度对阀内声源的影响 |
4.2 套筒阀气动噪声特性分析 |
4.2.1 噪声指向性分析 |
4.2.2 套筒间距对噪声频谱特性的影响 |
4.2.3 套筒厚度对噪声频谱特性的影响 |
4.3 套筒结构对套筒阀噪声影响的参数公式 |
4.4 本章小结 |
5 套筒阀流致振动特性研究 |
5.1 套筒阀流致振动特性分析 |
5.1.1 套筒阀模态分析 |
5.1.2 套筒阀流场升力系数时频特性分析 |
5.1.3 不同开度下套筒阀振动特性对比 |
5.2 套筒结构参数对套筒阀阀杆振动特性的影响 |
5.2.1 基于单级套筒节流孔的阀杆振动特性分析 |
5.2.2 基于多级套筒节流孔的阀杆振动特性分析 |
5.3 套筒阀减振创新设计 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 本文主要工作总结 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介与攻读博士期间取得的科研成果 |
(10)重载货车转向架弹簧服役安全性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 螺旋弹簧的疲劳安全性研究 |
1.2.2 螺旋弹簧设计研究 |
1.2.3 结构可靠性研究 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 本文技术路线 |
2 弹簧稳健性设计 |
2.1 弹簧作用及特征 |
2.1.1 弹簧的作用 |
2.1.2 弹簧的几何参数 |
2.1.3 弹簧计算公式 |
2.1.4 转K6 型转向架摇枕弹簧组受力分析 |
2.2 稳健性设计模型建立 |
2.2.1 稳健性设计 |
2.2.2 基于刚度的稳健模型 |
2.2.3 基于疲劳强度的稳健性设计 |
2.2.4 综合性能指标的稳健性模型 |
2.3 稳健设计模型分析方法 |
2.3.1 试验设计方法 |
2.3.2 最优拉丁超立方设计 |
2.3.3 贡献率 |
2.4 弹簧稳健性设计算例分析 |
2.4.1 稳健设计模型求解 |
2.4.2 单性能指标稳健模型的贡献率 |
2.4.3 综合性能指标贡献率 |
2.4.4 簧条直径贡献率零点分析 |
2.5 本章小结 |
3 摇枕弹簧强度退化模型的建立 |
3.1 60Si2CrVAT弹簧钢的γ-P-S-N曲线 |
3.1.1 疲劳试验条件 |
3.1.2 材料疲劳极限测定方法 |
3.1.3 试验测定结果及数据处理 |
3.2 弹簧P-S-N曲线 |
3.2.1 弹簧疲劳强度影响因素 |
3.2.2 弹簧疲劳强度 |
3.3 弹簧强度退化模型建立 |
3.4 基于P-S-N曲线的参数估计 |
3.4.1 参数估计方法 |
3.4.2 弹簧材料强度退化模型参数估计 |
3.5 本章小结 |
4 基于载荷谱的弹簧动态可靠性灵敏度分析 |
4.1 基于载荷谱动态可靠性模型建立 |
4.1.1 可靠性设计原理 |
4.1.2 弹簧等效应力计算 |
4.1.3 动态可靠性模型建立 |
4.2 可靠性灵敏度分析方法 |
4.2.1 蒙特卡洛数值模拟法 |
4.2.2 近似解析法 |
4.2.3 可靠性设计摄动法、四阶矩法 |
4.2.4 可靠性灵敏度分析 |
4.3 摇枕弹簧可靠性灵敏度分析 |
4.3.1 基于实测载荷谱可靠性分析 |
4.3.2 可靠性及灵敏性分析 |
4.3.3 基于AAR载荷谱可靠性分析 |
4.4 模型简化 |
4.5 本章小结 |
5 摇枕弹簧系统可靠性 |
5.1 弹簧系统可靠性模型 |
5.1.1 三种基本系统可靠性模型 |
5.1.2 摇枕弹簧系统性质 |
5.1.3 摇枕弹簧系统模型 |
5.2 考虑故障弹簧组系统可靠性 |
5.2.1 弹簧组系统的故障 |
5.2.2 带故障系统可靠性计算方法 |
5.2.3 带故障弹簧系统可靠性 |
5.3 摇枕弹簧的检修 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、利用冲击式减振原理提高机械加工表面质量的实验方法(论文参考文献)
- [1]基于带节秸秆的轻质吸能结构仿生研究[D]. 宋家锋. 吉林大学, 2021
- [2]3D打印负泊松比超构材料摩擦学性能研究[D]. 马赛赛. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [3]某型特种车辆油气弹簧减振阀关键部件疲劳可靠性研究[D]. 闻华殿. 浙江大学, 2021(09)
- [4]空间紫外大视场扫描成像仪结构优化设计和力学特性研究[D]. 王忠素. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [5]磁流变减振器优化及半主动悬架系统控制研究[D]. 朱晟. 扬州大学, 2021(08)
- [6]长悬伸变截面铣刀系统稳定性预测及颤振抑制研究[D]. 夏岩. 山东大学, 2021(10)
- [7]铸件打磨机器人柔性腕优化设计及特性分析[D]. 朱宇佳. 吉林大学, 2021(01)
- [8]高速电梯轿厢水平振动及其减振技术研究[D]. 慕亚亚. 昆明理工大学, 2021(01)
- [9]节流孔式套筒控制阀的气动噪声与流致振动研究[D]. 侯聪伟. 浙江大学, 2021
- [10]重载货车转向架弹簧服役安全性研究[D]. 辛俊胜. 兰州交通大学, 2021(01)