国家自然科学基金(51175517)
- 作品数：14 被引量：47H指数：4
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- 基于功能/结构相似的复杂系统相似准则研究被引量：8
- 2015年
- 相似理论是一种研究试验模型与真实模型之间相似关系的方法,目前以相似三定理为基础的经典相似理论主要针对元件,对实际中大型化与复杂化的真实系统而言,相似理论的应用就受到了极大的限制.对此,本文将经典相似理论与系统论相结合,从功能与结构的角度建立了针对复杂系统的相似准则,该准则的核心是结合了功能相似与结构相似的复杂系统相似矩阵,只要原型系统与模型系统对应矩阵相等,则原型系统与模型系统相似.该准则填补了相似三定理不适用与复杂系统的理论不足,实现了将相似理论拓展并应用于大型复杂系统的目的.最后通过算例分析验证了该理论的可行性与优越性.
- 王艾伦张营营殷杰
- 关键词：复杂系统相似矩阵
- 裂纹拉杆转子连接界面非线性建模与多参数演变规律研究被引量：1
- 2020年
- 针对含拉杆裂纹的转子非线性振动现象,基于Paris裂纹扩展规律,建立了裂纹拉杆刚度模型;以界面接触刚度表征拉杆预紧作用,建立了轮盘接触刚度模型;采用Capone短轴承模型,完成了含拉杆裂纹的转子连接界面非线性动力学建模。通过系统Poincare截面分析发现,在转速与偏心多因素影响下得到的e-n分岔集中,系统在倍周期分岔与拟周期分岔之间交替变化;在裂纹扩展与转速的η-n分岔集中,解的分岔点分布不连续;不同转速下,位移随裂纹扩展的分岔轨迹比较复杂,拉杆裂纹的存在会加速或减缓分岔点的出现。结果表明:拉杆裂纹对转子稳定性作用机理受系统参数集的影响。研究结论对拉杆转子的参数设计与故障识别有一定意义。
- 徐文标王艾伦廖泽雨刘乐
- 关键词：拉杆转子分岔
- 裂纹拉杆转子尺寸效应机理与动力学特性研究被引量：4
- 2019年
- 在利用相似规律设计不同尺寸拉杆转子时,由于尺寸变化,存在明显尺寸效应,含裂纹缺陷的转子尺度律机理尚不明确。本文基于量纲分析法,探究了裂纹扩展的尺寸效应机理。分析了不同尺寸机型,裂纹拉杆应力强度因子的分布规律与刚度变化规律;对比分析了不同尺寸机型对裂纹转子固有频率漂移现象的敏感性;最后提出了一种用拉杆预紧力的下降表征裂纹扩展过程的研究方法,通过实验比较了不同裂纹拉杆分布形式下转子固有频率的漂移现象。研究结论为拉杆转子的系列化设计与设备维护提供了理论基础。
- 徐文标王艾伦朱卓平廖泽雨
- 关键词：拉杆转子尺寸效应动力学特性固有频率
- 挖坑机执行机构扭转力下动力学仿真研究被引量：2
- 2012年
- 为了解决挖坑机作业时间短、间隔时间长的问题,以提高机械的利用率,提出开发一机多用式挖坑机。以6T小型挖坑机执行机构为研究对象,在三维建模软件Pro/E中建立了挖坑机几何模型,并导入动力学仿真软件ADAMS,进行了动力学仿真。采用角速度传感器测出了挖坑机空载状态下动臂与斗杆的角速度,仿真结果与实验误差在5%以内,验证了模型的准确性。通过仿真对钻头受到不同扭矩下的各铰接点受力进行了分析,结果表明:①钻头在一定加速度向下运动时,铰接点受力随着扭矩的增大而增大;②钻头减速向下运动时,铰接点受力随着扭矩的增大而减小;③同一种扭矩状态下,铰接点受力随着加速度数值的减小而减小;④扭矩的作用对某些铰点的受力影响较大。受力分析结果为提高铰接点寿命提供了依据,可广泛应用于受偏载及扭转力的挖掘机执行机构。
- 杨务滋黄亚光王昌平
- 关键词：挖坑机仿真动力学
- 燃气轮机拉杆转子畸变相似问题研究被引量：13
- 2013年
- 针对燃气轮机拉杆转子结构复杂,其试验模型相对于原型存在较大程度的畸变,无法直接反映原型真实动力学特性的问题,采用量纲分析法研究了燃气轮机拉杆转子的相似问题,得出了拉杆转子模型发生畸变的判据,提出了一种转子畸变模型的补偿方法,并得到了相应的畸变补偿量,推导了畸变补偿模型与原型的动力学特性畸变相似准则,实现了通过畸变补偿模型直接获得原型动力学特性的目的。算例分析验证了理论分析的正确性。
- 殷杰王艾伦陈杰
- 关键词：量纲分析
- 含内阻的拉杆组合转子双稳态振动特性被引量：3
- 2021年
- 为揭示含内阻组合转子复杂的双稳态振动特性,基于拉格朗日方程推导了含轮盘接触、非线性油膜力及内阻的组合转子非线性运动控制方程。采用升速和降速相结合的方法研究了组合转子跨2阶临界转速的非线性动力学行为及内阻机理。研究结果表明:组合转子双稳态振动特征显著,内阻导致出现双稳态现象的转速区间明显向低转速方向移动,在分析组合转子振动特性时应考虑内阻效应,以有效预测双稳态现象的出现。
- 王龙凯王艾伦王艾伦金淼
- 关键词：拉杆转子内阻双稳态失稳
- 航空涡轮轴发动机复杂转子的动力学建模方法被引量：3
- 2022年
- 为建立涡轮轴发动机复杂转子的动力学模型,基于有限元法和分段线性拟合,采用子结构法对复杂结构进行建模,在对系统自由度进行缩减后,推导出转子系统的运动方程。采用理论分析和试验验证了模型的有效性,分析了燃气发生器转子的振动特性。研究结果表明:建立的模型能显著降低整个系统的复杂度,在保证求解精度前提下,可大幅缩短求解时间。
- 王龙凯王艾伦王艾伦金淼金淼
- 关键词：涡轮轴发动机燃气发生器转子动力学建模有限元法
- 基于元件活跃性的机电系统动力学相似模拟研究
- 2013年
- 针对复杂机电系统由于制造条件或成本过高等限制无法建立与原型完全相似的缩尺模型问题,作者以元件活跃性为基础,结合相似理论提出了一种复杂机电系统动力学相似模型的建立方法,该方法通过运用能量法分析系统中各元件的活跃性及其对系统特性的影响程度,元件活跃性越低对系统行为的影响程度越小,改变极低活跃性元件尺度大小不影响系统的响应,因此建立模型时对低活跃性元件可以不按照完全相似比进行缩尺也可以保证模型和原型的动力学相似。实例分析表明该方法可以有效地指导相似模型的建立。
- 王艾伦王前进黄礼坤
- 关键词：能量法缩尺模型
- 挖坑机执行机构的动力学分析及仿真研究被引量：4
- 2012年
- 采用多体建模的方法简洁地表达了该多体系统方程。运用拉格朗日方程和多体动力学建立了挖坑机动臂、斗杆及钻头的刚性运动微分方程。通过对运动微分方程的推导与求解,对动臂、斗杆及钻头的角速度和角加速度进行了分析。以6T小型挖坑机执行机构为研究对象,在三维建模软件Pro/E中建立了挖坑机几何模型,并导入动力学仿真软件ADAMS,进行了动力学仿真。采用角速度传感器测出了挖坑机空载状态下动臂与斗杆的角速度,仿真结果与试验误差在5%内,验证了模型的准确性。证明了采用多体动力学方法建立的挖坑机的运动方程可以描述挖坑机的各项动力学特性,提供了一种逆方式仿真验证模型的方法,可广泛应用于挖掘机执行机构。
- 杨务滋黄亚光王昌平
- 关键词：挖坑机运动微分方程仿真多体动力学
- 组合转子-轴承系统非线性振动相似律研究
- 2019年
- 针对重力对系统原型、模型滑动轴承处振动相似性影响的问题,采用量纲分析法推导了考虑重力影响的组合转子-轴承系统非线性振动相似律表达式。理论分析了考虑重力对缩比模型建立的限制,并提出补偿方案满足完全相似关系。在此基础上,考虑尺寸畸变的影响,采用优化理论推导了轮盘尺寸畸变相似关系。分别建立考虑重力影响和同时考虑重力和尺寸畸变影响的数值仿真模型对相似关系进行验证,并与未修正模型进行对比。结果表明,考虑重力影响和同时考虑重力和尺寸畸变影响建立的修正模型均能对原型轴承处振动响应及油膜涡动过程进行准确预测;而未修正模型的预测误差很大,不能指导非线性振动试验。
- 廖泽雨王艾伦王艾伦
