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双激振模式下的压实系统整体动力学分析与试验

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振动与冲击 2017年第11期36卷 232-241页

作者：沈培辉林述温福建船政交通职业学院福州350007 福州大学机械工程及自动化学院福州350002

双钢轮振动压路机在双激振模式下,存在特有的振动特性,综合考虑不同压实阶段土壤物料的非对称滞回特性和前后轮可能跳振脱耦的实际工况,提出7自由度整体动力学模型,一次近似下,采用谐波线性化和Krylov Bogolyubov Mitropolsky(KBM)相结... 详细信息

双钢轮振动压路机在双激振模式下,存在特有的振动特性,综合考虑不同压实阶段土壤物料的非对称滞回特性和前后轮可能跳振脱耦的实际工况,提出7自由度整体动力学模型,一次近似下,采用谐波线性化和Krylov Bogolyubov Mitropolsky(KBM)相结合的方法获得不同压实阶段的等效刚度和阻尼,并系统研究驾驶室由于前后轮振动频率差引起的拍振运动特性,在不同的压实工况模型参数下,庞加莱运动截面体现出单周期,双周期分叉,三周期直至多周期的非线性运动特性;压实中后期,系统产生高次超谐波共振和亚谐波共振,在大的激振力和低频作业下,驾驶室拍振运动进入混沌振动,通过合理调整激振力和双激振频率,可以有效地抑制混沌,从而延长压路机零部件的使用寿命和提高操作舒适性,现场的施工压实试验验证了提出模型和理论分析的合理性。

关键词：压实系统动力学模型拍振脱耦混沌

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智能振动压实系统的整体动力学耦合分析

中国机械工程 2008年第20期19卷 2395-2399页

作者：沈培辉林述温福州大学福州350002

针对振动模式可调的新型智能化压路机的机构特点和工作特性,建立整体耦合动力学模型,给出压实过程中压实机构与物料连耦、打滑和跳振情况下的数学模型。以YZC12型智能化压路机为例,分析了系统在不同振动模式下,垂直方向和水平方向相互... 详细信息

针对振动模式可调的新型智能化压路机的机构特点和工作特性,建立整体耦合动力学模型,给出压实过程中压实机构与物料连耦、打滑和跳振情况下的数学模型。以YZC12型智能化压路机为例,分析了系统在不同振动模式下,垂直方向和水平方向相互耦合的激振动力响应特性,与水平振荡单一模式振动模型进行了比较分析,并通过高速路沥青的现场施工压实试验予以验证。结果表明,综合考虑系统耦合振动特性的整体耦合动力学模型比现有的单一模式振动模型更适合于智能机构压实系统。

关键词：智能压实振动模式动力学模型耦合特性

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多点受力振动压实旋转机构的设计与应用

农机使用与维修 2022年第9期 9-11页

作者：沈培辉陈常晖福建船政交通职业学院福州350007

针对现有单点受力振动压实机构旋转轴受力容易产生应力集中的缺陷,设计一种新的振动压实机构装置,采取设置偏心块及偏心半环关键技术,其旋转轴的两端与压路机钢轮两侧板的中心位置通过两端点轴承固定连接,压路机钢轮内的旋转轴与偏心块... 详细信息

针对现有单点受力振动压实机构旋转轴受力容易产生应力集中的缺陷,设计一种新的振动压实机构装置,采取设置偏心块及偏心半环关键技术,其旋转轴的两端与压路机钢轮两侧板的中心位置通过两端点轴承固定连接,压路机钢轮内的旋转轴与偏心块及偏心半环均固定连接;偏心块与偏心半环安装后所构成的角度为0°~180°角可调。实现对旋转轴承受的剪切力进行相应分散,可以有效减小旋转轴局部的最大剪切力、有效减小旋转轴的变形,有效延长压路机的使用寿命。

关键词：压路机振动旋转机构多点受力

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Bouc-Wen滞回模型的直接表示形式及其工程应用

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机械强度 2009年第3期31卷 360-364页

作者：沈培辉林述温福州大学机械工程及自动化学院福州350002

Bouc-Wen模型广泛用于描述工程结构中的非线性滞回特性,然而该模型中的滞回恢复力与相对位移变形量的关系以微分形式给出,不能直接迭代滞回模型到系统运动控制方程,从而增加了解析法分析系统动力响应的难度。文中提出采用直接表示形式代... 详细信息

Bouc-Wen模型广泛用于描述工程结构中的非线性滞回特性,然而该模型中的滞回恢复力与相对位移变形量的关系以微分形式给出,不能直接迭代滞回模型到系统运动控制方程,从而增加了解析法分析系统动力响应的难度。文中提出采用直接表示形式代替Bouc-Wen的微分模型,在弱非线性情况下,假定滞回恢复力可以表示为相对变形位移的指数形式,并进一步用泰勒展开的方法表示为简单的多项式形式。通过实例分析,验证多项式直接表示模型的可行性,其中二阶近似形式比一阶近似形式更为接近微分模型。将该直接表示模型应用于单自由度振动系统中,发现系统的动力响应和采用微分模型的响应基本吻合,其中具有软特性的系统响应尤为接近。

关键词：非线性滞回模型 Bouc-Wen模型多项式动力响应

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基于混沌识别的振动压实系统动态设计分析

系统仿真学报 2016年第5期28卷 1232-1241页

作者：沈培辉林述温福建船政交通职业学院机械工程系福州350007 福州大学机械工程及自动化学院福州350002

针对传统的简单动态设计方法,在研究压实系统中忽略非线性混沌态振动对人体身心健康的影响,提出基于系统混沌识别的动态设计方法。通过建立振动压实系统的二自由度动力学模型,采用周期取点构建混沌识别分叉图方法,分析在物料压实初、中... 详细信息

针对传统的简单动态设计方法,在研究压实系统中忽略非线性混沌态振动对人体身心健康的影响,提出基于系统混沌识别的动态设计方法。通过建立振动压实系统的二自由度动力学模型,采用周期取点构建混沌识别分叉图方法,分析在物料压实初、中、后期3种不同的土壤参数情况下的压实系统非线性振动响应。研究表明,选取机架质量为振动轮质量的0.85～1倍、机架振动固有频率为8～9.5和阻尼比系数为0.195～0.215时,可以弱化系统的非线性特性从而避开混沌振动区。

关键词：振动压路机动力学模型混沌振动动态设计

基于驾驶室底板振动信号的在线密实度检测方法分析

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农机使用与维修 2022年第9期 12-14页

作者：陈丽娟沈培辉福建船政交通职业学院福州350007

根据现有密实度检测方法的不足,提出基于驾驶室双振幅比的密实度在线检测装置系统。系统内置振动传感器的数据采集装置、专家系统模块和操作交互装置,振动传感器采集分析获得的数据为前轮实时振频、后轮实时振频和后前轮幅值比。振动传... 详细信息

根据现有密实度检测方法的不足,提出基于驾驶室双振幅比的密实度在线检测装置系统。系统内置振动传感器的数据采集装置、专家系统模块和操作交互装置,振动传感器采集分析获得的数据为前轮实时振频、后轮实时振频和后前轮幅值比。振动传感器对驾驶室底板处的采集数据先送至实例推理模块,实例推理模块以灰色关联度查找匹配的最佳历史实例,对采集数据进行计算以得到路面密实度计算值。该方法能无损、安全地对压路机压实路面的密实度进行检测。

关键词：驾驶室底板振动信号振动压路机密实度在线检测

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素混凝土与钢筋混凝土的抗侵彻行为及等效关系

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建筑材料学报 2017年第2期20卷 174-179页

作者：薛建锋沈培辉王晓鸣南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

采用25mm滑膛炮对2种靶体介质进行正侵彻试验,获得了着靶速度、侵彻深度、开坑直径以及开坑深度等参数.结果表明:侵彻深度随着钢筋混凝土配筋率的提高而略有降低,钢筋的掺加有利于提高靶体的抗侵彻能力;钢筋混凝土比素混凝土抗侵彻能力... 详细信息

采用25mm滑膛炮对2种靶体介质进行正侵彻试验,获得了着靶速度、侵彻深度、开坑直径以及开坑深度等参数.结果表明:侵彻深度随着钢筋混凝土配筋率的提高而略有降低,钢筋的掺加有利于提高靶体的抗侵彻能力;钢筋混凝土比素混凝土抗侵彻能力强,有较强抗2次打击的能力.利用DYNA软件模拟了当弹体以相同的着靶速度贯穿素混凝土靶和钢筋混凝土靶的过程,得到2种靶体抗侵彻能力的等效关系.

关键词：混凝土钢筋混凝土抗侵彻等效系数

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易碎钨合金杆侵彻间隔靶的实验与仿真研究

振动与冲击 2019年第22期38卷 251-256页

作者：刘铁磊沈培辉薛建锋南京理工大学机械工程学院南京210094 航空工业洪都660所南昌330024

易碎弹在侵彻多层靶板时,会带给前后间隔靶程度不一的破坏。其破坏程度和弹丸初速,弹体易碎特性相关。利用FEM-SPH耦合仿真的方法,在相同工况下,对实验进行了数值模拟,为量化靶板的破坏程度,提出以靶板质量损失率和靶板面积增加率作为... 详细信息

易碎弹在侵彻多层靶板时,会带给前后间隔靶程度不一的破坏。其破坏程度和弹丸初速,弹体易碎特性相关。利用FEM-SPH耦合仿真的方法,在相同工况下,对实验进行了数值模拟,为量化靶板的破坏程度,提出以靶板质量损失率和靶板面积增加率作为评价靶版破坏程度的指标,并求得对应靶板的指标参数,最后将两指标叠加,作为评价靶板破坏程度的破坏指数。比较破坏指数可以证明易碎弹较普通弹对靶板具有明显的破坏作用,且速度越高,破坏程度越大,仿真结果和实验基本一致。

关键词：易碎弹间隔靶板数值模拟

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基于层裂机理的弹体侵彻混凝土的工程模型

国防科技大学学报 2017年第3期39卷 194-200页

作者：薛建锋沈培辉王晓鸣南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094 中航工业洪都660所江西南昌330024

以斜侵彻过程中的终点弹道为研究对象,基于动态球形空腔膨胀理论给出的阻力函数理论公式和开坑阶段的表面层裂机理,建立了能够综合考虑弹头形状、开坑区深度的斜侵彻深度预测模型,并进一步推导了能够适用不同弹头形状的弹体过载时程曲... 详细信息

以斜侵彻过程中的终点弹道为研究对象,基于动态球形空腔膨胀理论给出的阻力函数理论公式和开坑阶段的表面层裂机理,建立了能够综合考虑弹头形状、开坑区深度的斜侵彻深度预测模型,并进一步推导了能够适用不同弹头形状的弹体过载时程曲线计算公式。预测模型得到的侵彻深度和过载与试验结果吻合较好。研究结果可为弹体与混凝土靶的斜侵彻弹道分析和弹丸头部设计提供一定帮助。

关键词：爆炸力学层裂机理终点弹道侵彻深度过载