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柔性垂直摘锭式采棉系统刚柔耦合动态特性分析——基于ADAMS

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农机化研究 2025年

作者：刘超古丽巴哈尔·托乎提买买提明.艾尼胡国玉新疆大学机械工程学院乌鲁木齐佰博机电科技有限公司

为打破国产采棉机的技术瓶颈,研究采棉头柔性垂直摘锭的动力学特性,提高采棉机的采净率和稳定性,以自主研发的新型柔性垂直摘锭式采棉机作为研究背景,通过ADAMS虚拟样机技术建立其刚柔耦合的动力学模型,对采棉系统的动态特性进行了研究... 详细信息

为打破国产采棉机的技术瓶颈,研究采棉头柔性垂直摘锭的动力学特性,提高采棉机的采净率和稳定性,以自主研发的新型柔性垂直摘锭式采棉机作为研究背景,通过ADAMS虚拟样机技术建立其刚柔耦合的动力学模型,对采棉系统的动态特性进行了研究。结果表明:运行过程中受皮带变形影响,摘锭轴加速度曲线在0位附近正负交替剧烈,有明显的振动现象,但很快便会恢复;每0.5 s为1个运动周期,起步时摘锭受力太大容易引起轻微振动,摘锭前后周期的受力曲线波动大致相同,能够平稳运行;在摘锭刚进入内外皮带时,转动方向改变,受力也会改变并达到最大值,产生的冲击引起摘锭轴的振动,进而对整个采棉系统产生一定影响;皮带和摘锭轴的最大等效应力均在各材料的抗拉强度之内,不会发生破坏。动力学计算结果可为后续国产采棉机结构设计、改进、分析提供数据参考和指导意义。

关键词：采棉系统柔性垂直摘锭 ADAMS 刚柔耦合动力学模型动态特性

旋转对称切向支承板机座动力学参数全局最优匹配研究

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机床与液压 2025年第03期53卷 204-209页

作者：陈通古丽巴哈尔·托乎提买买提明.艾尼陶乙升新疆大学智能制造现代产业学院新疆佰博科技有限公司

以M701F重型燃气轮机的旋转对称切向支承板机座-转子系统作为研究对象，建立非对称机座-轴承转子系统动力学模型。为了寻找全局最佳动力学匹配参数，提出一种全局最优匹配分析方法。基于M701F燃气轮机旋转对称切向支承板机座-轴承转子... 详细信息

以M701F重型燃气轮机的旋转对称切向支承板机座-转子系统作为研究对象，建立非对称机座-轴承转子系统动力学模型。为了寻找全局最佳动力学匹配参数，提出一种全局最优匹配分析方法。基于M701F燃气轮机旋转对称切向支承板机座-轴承转子系统相关动力学参数和全局最优匹配分析方法，详细探讨动力学参数时变性对转子系统动力特性的影响规律。通过考虑不同偏置率下转子刚度的变化，揭示了全局匹配域和全局最优匹配轨迹的变化规律及其对轴承转子系统振动特性的影响机制。结果表明：当偏心率为0.125、偏置率为0.2～0.4,且转子刚度分别接近5.69×10～7、1.61×10～8、2.89×10～8 N/m时，系统最佳匹配点出现在奇异区域，并呈不稳定状态；当偏置率从0.2增加到0.4时，机座-轴承转子系统动力学参数最优匹配域的范围逐渐缩小，当偏置率为0.2时，可获得较大的稳定匹配域。

关键词： M701F燃气轮机旋转对称支承板机座动力学参数全局匹配

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现代数值模拟方法与工程实际应用

工程力学 2014年第4期31卷 11-18页

作者：买买提明.艾尼热合买提江.依明新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830047

该文简要介绍现代数值模拟方法的发展状况和工程实际应用前景,从全局、多尺度、实时动态和强非线性等4个方面分析现代数值模拟方法的发展趋势和研发中存在的问题和难点。然后分别对基于网格法和无网格法的数值计算方法进行探讨,重点用... 详细信息

该文简要介绍现代数值模拟方法的发展状况和工程实际应用前景,从全局、多尺度、实时动态和强非线性等4个方面分析现代数值模拟方法的发展趋势和研发中存在的问题和难点。然后分别对基于网格法和无网格法的数值计算方法进行探讨,重点用有限元法、差分法和光滑粒子动力学方法对实际问题进行对比分析,探讨两种数值计算方法在工程应用中的进展和发展趋势。最终,评论目前数值模拟方法在工程实际问题中的推广应用意义和用户应用当中存在的共性问题。

关键词：计算力学数值模拟方法评论网格法无网格法工程应用

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沙埋现象的无网格粒子法模拟

工程力学 2010年第6期27卷 209-214页

作者：金阿芳买买提明.艾尼杨智春西北工业大学航空学院陕西西安710072 新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830047

沙漠公路作为现代物流、信息流的主要运输手段之一,在沙漠地区的经济发展中发挥着至关重要的作用。沙埋是沙漠公路的主要沙害形式,该文根据风沙流所具有的气固两相流耦合的特点,运用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对不同路堤高度沙漠公路... 详细信息

沙漠公路作为现代物流、信息流的主要运输手段之一,在沙漠地区的经济发展中发挥着至关重要的作用。沙埋是沙漠公路的主要沙害形式,该文根据风沙流所具有的气固两相流耦合的特点,运用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对不同路堤高度沙漠公路的沙埋现象进行二维数值模拟,获得了不同风速下沙粒在公路上的分布特征,从而提出合理的沙漠公路路堤高度的设计方法。结果显示SPH方法在风沙流的数值模拟方面具有十分优越的特性。

关键词： SPH方法无网格沙埋数值模拟沙漠公路

复杂复合结构脱棉转子数值分析方法与振动特性分析

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振动与冲击 2020年第23期39卷 114-121页

作者：李会娟买买提明.艾尼新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047

为揭示采棉机脱棉用复杂复合结构(Complex Composed Structure,CCS)脱棉转子的振动特性,对CCS脱棉转子的毛刷条部分建立了计入尼龙纤维的三维微结构纤维模型。同时对毛刷条进行简化并建立了计入复合材料特性的各向异性微结构复合模型。... 详细信息

为揭示采棉机脱棉用复杂复合结构(Complex Composed Structure,CCS)脱棉转子的振动特性,对CCS脱棉转子的毛刷条部分建立了计入尼龙纤维的三维微结构纤维模型。同时对毛刷条进行简化并建立了计入复合材料特性的各向异性微结构复合模型。通过改变复合模型的弹性模量比分别进行了有限元模态分析,并对比分析了纤维模型和复合模型的振动特性,获得了接近实际毛刷条模型的弹性模量比并确定了复合模型的复合材料属性。同时也对单元类型和尺寸的影响进行了对比研究,从而验证了本建模方法和数值算法的有效性。建立了带毛刷条和无毛刷条的CCS脱棉转子数值模型并进行了模态分析,得到其固有频率和振型。分析结果表明:毛刷条对CCS脱棉转子振动特性的影响较大,前六阶固有频率范围为52.63~249.00 Hz,但第一阶固有频率高于CCS脱棉转子的实际工作频率25 Hz,故避免了产生共振。利用转子测试平台和激光多普勒测振仪得到了脱棉转子的固有频率,该结果可以正确地反映CCS脱棉转子的振动特性,从而验证了CCS除棉转子建模方法和相关算法的有效性。这为CCS脱棉转子设计与优化提供了有效手段和参考方法。

关键词：采棉机 CCS脱棉转子复合材料模态分析振动试验

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基于SPH的风沙运动的数值模拟

力学学报 2013年第2期45卷 177-182页

作者：逯博买买提明.艾尼金阿芳徐玉娟新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047

运用光滑粒子流体动力学(smoothed particles hydrodynamics,SPH)方法对沙粒和气流的相互耦合运动特性进行了分析,研究提出了风沙流的SPH数值方法并进行了数值模拟.首先提出了风沙流的SPH建模方法和基本理论,建立了风沙流动的SPH数值模... 详细信息

运用光滑粒子流体动力学(smoothed particles hydrodynamics,SPH)方法对沙粒和气流的相互耦合运动特性进行了分析,研究提出了风沙流的SPH数值方法并进行了数值模拟.首先提出了风沙流的SPH建模方法和基本理论,建立了风沙流动的SPH数值模拟平台.其次通过建立风沙流的SPH模型并施加边界条件,对自然风作用下沙粒的运动情况进行了数值模拟,详细分析了沙粒运动轨迹及特性,最后通过与相关研究成果对比分析,验证了完善后的SPH方法有效性.通过考虑气流场的可变性,在风沙流SPH计算模型中引入了加载(起风)和卸载(停风)方式,观察并对比分析了沙粒的运动轨迹和特性.为进一步研究风沙流的实时动态非线性行为提供了SPH理论基础和数值分析方法.

关键词：光滑粒子流体动力学两相流风沙运动

两齿轮正确啮合和相互耦合接触的SPH计算方法研究

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振动与冲击 2015年第12期34卷 65-69页

作者：热合买提江·依明买买提明.艾尼新疆大学数学与系统科学学院乌鲁木齐830046 新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047

基于在一对齿轮的接触啮合及其冲击的动力学方程,通过调整核函数影响半径提出了一对齿轮正确啮合和相互耦合接触的SPH计算方法,编程实现了正确啮合一对齿轮模型离散成SPH粒子的SPH前处理程序建立了一对啮合齿轮的SPH离散模型并改变工况... 详细信息

基于在一对齿轮的接触啮合及其冲击的动力学方程,通过调整核函数影响半径提出了一对齿轮正确啮合和相互耦合接触的SPH计算方法,编程实现了正确啮合一对齿轮模型离散成SPH粒子的SPH前处理程序建立了一对啮合齿轮的SPH离散模型并改变工况下进行了啮合冲击过程的动态数值仿真,分析了一对齿轮冲击啮合过程中的最大动应力随时间的变化规律和齿廓面上动应力的分布及变化过程,对比探讨了啮合冲击过程中的动应力传播及接触区域附近的接触动应力分布和变化过程。对齿轮传动系统的动态接触强度评价和优化设计提供新的SPH数值算法。

关键词：齿轮啮合 SPH计算方法啮合冲击动应力

基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法

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农业机械学报 2014年第5期45卷 340-346页

作者：开依沙尔.热合曼买买提明.艾尼新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047 新疆大学数学与系统科学学院乌鲁木齐830046

骨重建是一种持续进行的新骨替代旧骨的过程,它通过具有骨吸收能力的破骨细胞和具有骨成形能力的成骨细胞来实现。在陆地脊椎动物中这两种细胞活动是严格平衡的,并且骨的拓扑形状是适应局部力学环境的。本文以Turing反应-扩散模型为基础... 详细信息

骨重建是一种持续进行的新骨替代旧骨的过程,它通过具有骨吸收能力的破骨细胞和具有骨成形能力的成骨细胞来实现。在陆地脊椎动物中这两种细胞活动是严格平衡的,并且骨的拓扑形状是适应局部力学环境的。本文以Turing反应-扩散模型为基础,通过骨成形与骨吸收机理耦合建立了骨重建模型。该模型通过有限元方法和像素单元的添加和删除准则提出了连续体结构仿生拓扑优化计算方法,该方法将结构看成生长的骨骼,将寻找最优拓扑的过程比拟为骨骼的重建过程,应变能密度的均匀分布作为优化准则更新材料分布,直至达到一个平衡状态,并由此获得最优拓扑结构。最后通过典型的算例验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：连续体结构仿生拓扑优化骨骼重建 Turing反应-扩散模型有限元方法

柔性RSS机座动力学参数全局匹配与系统振动特性

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机械工程学报 2022年第7期58卷 166-175页

作者：王晓亮买买提明.艾尼孙志杨杰新疆工程学院机电工程学院乌鲁木齐830023 新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830049 南京航空航天大学直升机传动技术国家级重点实验室南京210016

以柔性RSS机座-偏置滑动轴承转子系统作为研究对象,用“群举法”建立了柔性RSS机座动力学参数全局匹配理论模型和全局最优匹配算法,以M701F燃气轮机相关参数作为参照进行了数值计算,探讨了柔性RSS机座动-轴承转子系统振动特性及其影响因... 详细信息

以柔性RSS机座-偏置滑动轴承转子系统作为研究对象,用“群举法”建立了柔性RSS机座动力学参数全局匹配理论模型和全局最优匹配算法,以M701F燃气轮机相关参数作为参照进行了数值计算,探讨了柔性RSS机座动-轴承转子系统振动特性及其影响因素,揭示了柔性RSS机座动力学参数全局匹配域和全局最优匹配对轴承转子系统振动特性的影响机理,提出了柔性RSS机座动力学参数的最优设计方法,为实际工程应用提供了柔性RSS机座全局匹配理论方法和最优匹配评价技术。

关键词：柔性RSS机座群举法动力学参数全局匹配振动特性