轴-轴承系统动力学摩擦学弹性力学耦合分析

采用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,结合手工编程的方法,研究了变载荷作用下轴-轴承系统动力学、摩擦学、弹性力学(轴的刚度和强度)耦合分析问题,重点讨论正弦载荷作用下轴-轴承系统的共振响应和考虑动态油膜压力分布时的轴颈表面动应力计算。计算结果表明,动应力在轴颈表面沿轴向和周向的分布与油膜压力沿轴向和周向的分布密切相关;动应力随时间的变化与轴-轴承系统的动力学响应密切相关。     

计入轴倾斜的曲轴-轴承系统动力学摩擦学耦合分析

以柴油机曲轴-轴承系统为研究对象,建立了计入主轴颈倾斜时弹性曲轴-轴承系统的动力学摩擦学耦合分析模型;采用ADAMS和Matlab联合仿真,在额定工况下进行了弹性曲轴动力学和主轴承摩擦学耦合分析;着重分析了计入曲轴主轴颈倾斜时,主轴承摩擦学行为和曲轴动力学响应之间的相互影响。计算结果表明：计入曲轴主轴颈倾斜,主轴承最小油膜厚度大幅度下降,最大油膜压力大幅度升高,曲轴轴承系统动力学特性以及响应也发生变化。     

曲轴-轴承系统动力学摩擦学和弹性力学耦合分析

以四缸柴油机为研究对象,采用自编程序和ADAMS、ANSYS相结合的办法,耦合分析研究了曲轴-轴承系统的动力学特性、摩擦学特性和弹性力学特性,并将损伤积累理论应用于曲轴疲劳强度计算。分析结果表明：这种耦合分析结果和传统的非耦合分析结果有很大不同;对曲轴-轴承系统同时发生的机械行为进行耦合分析,对于提高内燃机工作可靠性,改善性能是必要的。     

轴-轴承系统强度和刚度与摩擦学的耦合分析

分析了轴-轴承系统中,当轴受载变形导致轴颈倾斜时,径向滑动轴承的流体动力润滑特性。计算结果表明,此时的轴承油膜压力明显偏布且最大油膜压力增大。在轴承润滑分析的基础上,将得到的轴承油膜压力作为载荷边界条件,计算了轴的应力分布。结果显示此时轴的应力分布在轴承最大油膜压力作用的邻近区域发生了明显变化,应力数值有较大增加,影响轴的强度。     

泵水润滑轴承—转子系统的动力学特性研究

针对当前泵水润滑轴承-转子系统模态分析与稳定性等动力学特性研究相对薄弱等问题,以设计的某高压多级泵为例,通过合理简化,建立研究该泵轴承-转子系统动力学特性的三维实体模型与数学模型;利用ANSYS进行的考虑惯性效应、不同角速度的多载荷模态分析生成了刚性支承坎贝尔图,计算得到了考虑陀螺效应的前4阶固有频率、3000 r/min载荷下的正进动涡动转速(即临界转速);分析得出了系统在工作转速与非工作转速下的轴系不平衡响应曲线;恒定转速下突加激励时转子系统的瞬态特性分析表明,虽然突加激励力后转子系统会出现较大振动,但随后振幅逐渐减小并趋于稳定,说明该水润滑轴承-转子系统是稳定的刚性系统.     

双跨转子-轴承系统松动-碰摩耦合故障的非线性特性

建立了带有基础松动-碰摩耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型,并对系统非线性动力学特性进行了数值仿真研究.耦合故障转子系统周期运动失稳转速介于松动和碰摩单一故障之间;随着轴承松动支座质量的增加,当转子低频运转时,系统响应的混沌运动区间先增大,以后逐渐减小;在高转速区域(超临界转速区),拟周期运动消失,混沌运动区域逐渐减小,周期分频运动区域增加,且会出现明显的周期3运动区间.     

六轴机车在弹性结构轨道上耦合动力学模型

针对六轴机车的动力学性能,建立了较为详细的机车在弹性结构轨道上运行时的空间耦合动力学模型。对于机车子模型,假设车体、转向架和轮对均为刚体,各部分通过两系悬挂连接起来,形成一个多自由度质量-弹簧-阻尼系统,每个刚体均具有5个自由度,整个机车模型共有45个自由度。对于轨道模型,左右两股钢轨均视为连续弹性离散点支承基础上的无限长Euler梁,并考虑钢轨的垂向、横向及扭转振动;轨枕视为刚性体,并考虑轨枕的垂向、横向反转动;道床离散为刚性质量块,只考虑道床垂向振动。而对于轮轨关系模型,采用了先进的空间耦合关系模型。最后结合工程实际,给出了SS7E电力机车在弹性结构轨道上的运动稳定性仿真应用实例。     

含裂纹双跨转子-轴承系统周期运动的稳定性

建立了带有裂纹故障的双跨弹性转子系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性及失稳规律。系统以倍周期分岔形式失稳,且在不同转速下,系统会出现倍周期分岔和Hopf分岔等不同的分岔形式。在亚临界转速区系统响应中出现了1／3倍频、1／2倍频、2／3倍频、1倍频、2倍频等频率成分,但是在超临界转速区,2倍频及以上频率的峰值明显减小。     

扩容改造转炉耳轴轴承的故障浅析

扩容改造后的转炉耳轴轴承的损坏原因,及后述的耳轴轴承的使用与维护,以及改进措施。     

柔性并联机器人动力学建模

针对一般柔性并联机器人动力学模型,提出了一种精确而简单的动力学建模方法.根据并联机器人结构特点,将其划分为若个刚性子结构和弹性子结构,形成一个刚柔结合的系统.静平台和动平台相对其他构件变形较小,将它们作为刚性子结构,各个支链作为弹性子结构.分别建立各子结构的动力学方程,弹性子结构采用有限元法和模态综合法建立其动力学方程;考虑各个柔性支链弹性变形对刚性子结构的影响,建立刚性子结构动力学方程;推导出相邻的刚性子结构和弹性子结构之间的几何约束关系.通过相邻子结构的协调矩阵,将各个子结构的方程进行装配形成系统的弹性动力学方程.通过一种高速并联机械手的动力学特性比较分析,表明该方法的正确性和可行性.由于引入刚性子结构和采用了模态综合法,减少了系统自由度数,从而简化了计算模型,为柔性并联机器人提供一种实用的建模方法.     

强混合动力变速器液压系统设计与动态特性仿真

设计了混合动力汽车强混合动力变速器e-CVT的液压系统。根据混合动力系统工作模式及结构特点确定液压系统方案。液压油泵采用机械驱动和电机驱动两种模式,满足混合动力系统各种工作模式的流量需求。通过理论计算确定了液压阀的主要参数。采用ITISimulationX 软件建立液压系统动态仿真模型,分析了系统流量和压力变化特性。分析结果表明,该液压系统能够满足设计流量和工作压力的要求。     

螺旋锥齿轮研齿系统的动态响应

考虑齿侧间隙和齿轮传动误差的影响,建立了两自由度螺旋锥齿轮研齿系统的振动模型。通过数值计算,得到了不同制动转矩下,研齿系统的动态响应。根据时间历程和相图可知,制动转矩较小时,轮齿的啮合、碰撞和脱啮交替进行,随着制动转矩的增大,齿背碰撞消失,最后进入完全的齿面啮合状态。     

基于动力学分析方法的柴滤支架断裂问题研究

对柴滤系统进行了振动扫频试验,发现当激励载荷过大时,柴滤系统安装刚度的变化会导致谐振频率产生变化。使用仿真方法进行了柴滤系统的安装刚度对自身模态的影响分析。通过振动试验与仿真分析,认为动力学分析方法是解决柴滤系统振动破坏的一种有效方法,同时柴滤系统的安装固定方式需要引起重视。     

动力总成悬置系统的优化设计及动力学仿真

以某大型客车悬置系统作为研究对象,利用ADAMS建立了动力总成悬置系统的6自由度刚体动力学模型,求解其固有频率。并运用能量解耦法,反复修改设计变量,对优化前后的能量分布和动力学仿真进行比较。在实际应用中取得了良好的效果。     

空气悬架V型推力杆静动态特性分析

V型推力杆是空气悬架导向杆系中常用型式之一,为研究其静态和动态特性,用ADAMS多体动力学软件建立了整车虚拟样机,并对V型推力杆在极限转弯工况下的载荷进行了计算;将计算结果作为有限元分析的初始边界条件,在ABAQUS中进行了静态强度分析,获得了其变形及应力分布情况。此外还利用ABAQUS对其进行了模态分析,给出了其前八阶固有频率和振型,所得结果为V型杆结构的设计及改进提供了理论依据。     

基于结合部动力学特性的立柱-主轴系统动力学模型研究

针对某卧式加工中心动力学特性分析的需要,论述了主要影响其动力学特性的立柱-主轴系统中导轨结合部、螺栓结合部、滚珠丝杠结合部以及轴承4类结合面分布情况,提出各类结合部动力学参数提取方法与有限元建模方法.通过试验测试与有限元分析相结合的手段识别导轨结合部刚度与阻尼,利用赫兹接触理论计算出滚珠丝杠接触刚度.在此基础上,建立了某卧式加工中心立柱-主轴系统有限元分析模型,通过测试立柱-主轴系统轴端频率响应函数验证了该有限元分析模型的准确性,并分析得出了该立柱-主轴系统导轨结合部对系统动态性能的影响情况.     

车辆液压动力转向系统动态特性仿真

利用液压控制理论和SIMULINK控制系统仿真软件,计算并仿真车辆液压动力转向系统的动态特性。进行动态仿真的步骤是:首先建立液压系统的动态模型,其次建立仿真模型,然后对系统的参数初始化,最后进行仿真,讨论了影响液压转向系统动态特性的主要因素。仿真结果可为设计液压动力转向机构提供理论依据。