复杂非线性隔冲减振系统计算分析

基于结构动力学理论,提出了一种用于分析计算复杂非线性隔冲减振系统的双模型两步计算法。该方法将冲击振动分成2个阶段:冲击作用阶段和自由振动阶段。冲击作用阶段,采用两自由度模型进行响应计算,该两自由度模型可有效地解决基础冲击输入问题;自由振动阶段,采用单自由度模型进行响应计算,设备在该阶段以冲击终了时刻的速度和位移为初始条件进行振动。文中还对一个典型的复杂非线性系统的冲击过程进行了数值计算.该方法亦可用于线性隔冲减振系统的计算分析.     

身管在加速弹丸激励下的振动研究

研究了弹丸运动冲击下的身管振动规律.通过分离主模态,给出了运动弹丸形成身管横向振动激励的机理,得出了弹丸激励作用下身管的振动响应,并通过案例计算,获得了在运动弹丸冲击作用下的身管振动规律.结果表明,弹丸加速度越大,身管振动幅值越小;随着弹丸加速度增大,在弹丸出口瞬间,炮口振动幅值达到最大;身管刚度越大,强迫振动幅值越小.     

在落锤冲击试验机上进行的隔振器振动参数识别

以具有非线性刚度的大型钢丝绳隔振器为例,介绍了它在专用振动试验机上进行的振动试验和在落锤试验机上进行模拟“给定初始位移下的自由振动”试验和“零落高冲击”试验,并将所得的结果进行了分析比较.比较结果表明,落锤试验机上的试验结果与专用试验机上相应振幅下的振动试验结果基本一致.     

高重合度人字齿轮传动动态性能优化设计

对人字齿轮传动进行高重合度设计的分析,基于人字齿轮副承载接触分析技术,针对人字齿轮传动中主动小齿轮轴向浮动安装的特点,综合考虑齿轮时变啮合刚度、啮合冲击激励及误差激励等因素的影响,采用集中质量法建立了考虑修形的人字齿轮副弯-扭-轴耦合非线性振动模型,推导了系统无量纲运动微分方程,求解得到齿轮传动系统的振动加速度。以齿轮的振动加速度均方根值为优化的目标函数,针对该类复杂实际工程优化设计中适应值计算费时的缺点,提出了一种改进的具有适应值预测机制的遗传算法,优化得到了人字齿轮的基本设计参数及修形参数,提高了计算效率,通过实例分析验证了该优化方法的有效性。对加工的人字齿轮在减振降噪试验台上进行带载试验,对比优化前后的噪音分贝值,进一步验证了该优化方法对齿轮副减振降噪具有一定作用。     

胶泥缓冲器的非线性刚度的控制机理研究

为了改善履带车辆悬挂系统在各种路面的平顺性和缓冲性,对悬挂系统匹配了一款具有非线性刚度的粘弹性胶泥缓冲器。为了定量地研究胶泥缓冲器的非线性刚度控制机理,建立了非线性悬挂系统的动力学方程组。提出了一种无条件稳定的线性加速度逐步积分法对非线性方程组进行数值求解的新方法,最后用冲击实验验证该方法的可靠性。该研究为胶泥缓冲器的优化设计和车辆悬挂悬挂系统的动力学匹配提供了理论指导。     

含万向铰偏斜轴系的过渡过程横扭耦合振动特性

为提供船艇推进、火炮、航空动力及传动装置机械设计的理论分析基础,建立了加速度冲击下含万向铰偏斜轴系横扭耦合振动模型,揭示了轴系的过渡过程横扭耦合振动特性。将从动轴视为弯曲刚性、扭转柔性的轴,用投影平面上动态偏斜角表示轴系横向振动,用拉格朗日方程推导了万向铰轴系过渡过程横扭耦合三自由度振动微分方程,结合振动响应仿真给出了加速度和系统参数对轴系过渡过程横扭耦合振动特性的影响规律。结果表明:负载转矩增大和刚度不对称性减小导致耦合振动系统颤振失稳区增大;在超谐共振区内,加速度增大对过渡过程系统振动起稳定作用,转矩、刚度和偏斜角增大导致过渡过程系统振动失稳区域变大。     

正负双波激励冲击响应谱数值分析

基于ANSYS软件,采用双波激励历程求解了单自由度系统的位移、速度和加速度响应,使用时间历程后处理器(POST26)的RESP命令生成冲击响应谱,并与德国舰艇建造规范(BV0430)的冲击输入谱进行比较。结果表明:双波激励历程的最大位移和最大加速度冲击响应谱与BV0430的冲击输入谱吻合较好,而最大速度冲击响应谱误差较大。由于最大速度响应对结构抗冲击设计影响很小,所以针对BV0430冲击输入谱采用双波激励历程对船体设备进行时域抗冲击验证计算是完全可行的。     

水击压力造成管线振动的实验研究

对地面裸管铺设、用普通连接器连接的DN100机动管线进行实验研究,探讨机动管线在不同水击压力作用下,管线系统的振动情况.实验表明,水击值的大小与关阀的速度和关闭的程度有关,压力较高且阀门关闭较快时,管线中水击效应明显,管线轴向振动中受迫振动占主导地位,自由振动部分占次要地位.压力上升值不同,悬空段振动情况亦不相同,而位移、速度、加速度的变化趋势相同.液体压力变化导致管线发生轴向运动,连接处的折转角发生变化,管线作轴向自由振动,同时作与液体纵波频率相等的强迫振动.连接耦合的影响与刚性连接管线相比更为突出.     

振动信号变换器的设计与实现

多传感器采编器能够实现复杂环境下对飞行体在发射过程中振动加速度、冲击加速度、压力、温度等动态参数的实时测量和记录。传感变换器电路的性能直接影响采集系统的采样精度。为了实现准确测量,对广泛应用于工程实践中的高阶集成开关电容滤波器产生的混叠效应的抑制方法进行分析及实验。实现了一种可程控放大、具有稳定通带截止频率的振动信号变换器设计。实验结果表明,该变换器电路具有体积小、集成度高、滤波衰减陡度大,频率测试精度高等特点。     

引信在膛内的加速度响应分析

研究引信在膛内的受力情况,经典的分析方法是将弹丸和引信看成一个刚体,但随着对膛内问题的深入研究,发现这种方法和实测值出入很大.为更好地计算膛内引信的受力,本文在实测的基础上建立了弹丸引信系统在膛内冲击振动的力学模型,提出利用振动理论计算引信零件膛内加速度响应的方法,并对两种不同类型的弹丸引信系统进行计算比较,计算结果和实测值很接近,并发现此方法在簿壁弹上应用优越性更为突出.     

钢丝绳隔振器冲击特性试验研究

采用气缸式冲击模拟台对钢丝绳隔振器进行了冲击特性试验研究,介绍了试验系统及测量方法。在比较符合舰船实际冲击环境的情况下,获得了钢丝绳隔振器压缩和拉伸方向完整的特性曲线。试验结果分析表明,钢丝绳隔振器表现出明显的冲击软化现象,其冲击刚度特性小于静刚度和动刚度,而且它具有大阻尼耗能特性,是比较理想的抗冲元件。     

基于在线动平衡的磁轴承参数辨识

针对磁悬浮刚性转子系统,提出了一种基于在线动平衡的磁轴承参数辨识方法。采用已知大小和相位的不平衡质量作为激振源,根据动平衡仪测得的转子不平衡响应,求得磁轴承位移刚度和电流刚度。利用某型磁悬浮控制力矩陀螺对该方法进行了试验验证,得到了一定转速范围内的磁轴承位移刚度和电流刚度,证明了该方法的正确性和实用性。试验结果表明外转子型磁轴承位移刚度和电流刚度随转速的增加而下降明显。     

发射井内弹-筒系统抗爆减震设计

为提高井下冷发射导弹的生存能力,对其开展了抗爆减震设计研究,建立了弹-筒系统在不同减震方式下的有限元仿真模型,计算了弹-筒系统在爆炸地冲击作用下的动态响应,比较了悬吊式、下支承式、斜吊式等多种减震系统的减震效果,并分析了减震器刚度和阻尼对减震效果的影响。结果表明：悬吊式减震系统的减震效果略好于下支承式,斜吊式最差,合理减小减震器刚度和阻尼可以明显提升悬吊式减震系统的减震效果。     

Reaction degree of composition B explosive with multi-layered compound structure protection subjected to detonation loading

The explosive reaction degree and protection from explosions are concerns in the military field.In this work,the reaction degree of the composition B explosive was investigated experimentally.Multi-layered compound structures were used as barriers to weaken the blast loads.A comprehensive experiment using a high-speed camera and image processing techniques,side witness plates,and bottom witness plates was presented.Using the experimental fragment velocities,fragment piercing patterns,and damage characteristics,the reaction degree of the explosive impeded by different multi-layered com-pound structures could be precisely differentiated.Reaction parameters of the explosive obstructed by compound structures were obtained by theoretical analysis and numerical simulations.Unlike the common method in which the explosive reaction degree is only distinguished based on the initial pressure amplitude transmitted into the explosive,a following shock wave reflected from the side steel casing was also considered.Different detonation growth paths in the explosive formed.Therefore,all these shock wave propagation characteristics must be considered to analyze the explosive response impeded by compound structures.     

高空滑移条件对化学非平衡粘性流动的影响

本文用数值方法计算了不同高度滑移边界条件对钝体绕流流场特性的影响。采用化学非平衡粘性激波层控制方程,边界条件含壁面滑移、激波滑移和无滑移条件。计算结果表明,考虑滑移条件后,激波层较厚,激波处的电子数密度为一有限值。文中给出了计算结果,并与其它文献的结果作了比较。     

磁浮飞轮试验模型的研究

磁浮飞轮是采用磁轴承支承的卫星姿态控制执行机构。本文在综述磁轴承特点的基础上,介绍了本磁轴承飞轮试验模型的工作原理,推导了其动力学模型。给出了磁轴承设计中的关键参数：轴向不平衡刚度、径向恢复刚度、旋转刚度的计算方法。最后对磁轴承的被动悬浮特性进行了分析,对其主动悬浮控制系统进行了设计,给出了实验结果。本文中所涉及的问题对其它依靠磁力支承装置的设计有参考价值。     

火力使用策略的集对分析与评价

对不确定理论──集对分析理论［１］中关于联系度的算法作了修改,给出了更有实际意义的联系度公式。应用此公式采用同异反决策分析的方法,首先对“火力使用策略”进行定性分析,把影响火力使用的７对主要矛盾看作７个集对,定义每集对的同异反三属性的测量要素。通过求各集对的联系度所在问题的解,达到择优最佳“火力使用策略”的目的,从而对战役行动起到指导或辅助决策的作用。     

固体中的高压声速

高压声速是表征凝聚介质在极端条件下性质的重要参数之一。从冲击绝热线和Gruneisen物态方程出发,导出了与冲击绝热线相容的等熵线,进而给出了沿等熵压缩线和等温压缩线以及冲击绝热线的声速的计算公式。对铝和钨的Hugoniot声速进行了计算,计算结果与实验结果符合得很好。