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柔性膜盘联轴器的动力学特性与结构优化仿真研究

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柔性膜盘联轴器的动力学特性与结构优化仿真研究

作者：李播博东北大学

学位级别：硕士

膜盘联轴器是一种联接轴与轴或轴与其它回转零件以实现传递运动和动力的装置,主要由膜盘、套筒、轮毂、保护罩等零部件组成。柔性膜盘联轴器作为一种新型高性能的弹性联轴器,不仅能通过膜盘的弹性变形来补偿两轴间的径向、轴向及角向等... 详细信息

膜盘联轴器是一种联接轴与轴或轴与其它回转零件以实现传递运动和动力的装置,主要由膜盘、套筒、轮毂、保护罩等零部件组成。柔性膜盘联轴器作为一种新型高性能的弹性联轴器,不仅能通过膜盘的弹性变形来补偿两轴间的径向、轴向及角向等不对中情况,同时,对传动系统有缓冲和减振作用,并且还具有无需润滑、重量轻、可靠性高、寿命长等一系列优点。广泛应用在大型化工设备、军事等大功率、高转速领域。膜盘联轴器结构复杂,膜盘损坏导致的联轴器失效将直接影响传动系统的正常工作,甚至造成严重的安全事故。因此,对膜盘联轴器进行有限元静力学分析、动力学仿真和结构优化设计的研究有重要的工程应用价值。论文的主要研究内容如下:第一章主要对膜盘联轴器的优点进行展开分析,介绍了膜盘联轴器的国内外研究和应用现状,并提出本论文对膜盘联轴器的研究方法和内容。第二章以Jeffcott转子涡动理论为基础,研究了两端弹性支承单盘偏置非对称转子系统的涡动现象与特性。利用Lagrange方程和能量法建立弹性支承下偏置转子系统的稳态涡动微分方程并依次研究各向同性和异性的弹性支承、交叉刚度、偏置量、支承质量、转轴弯曲刚度等因素对转子系统各阶临界转速的影响。第三章通过对柔性膜盘联轴器的结构和特点进行阐述,运用合理的简化方法对膜盘联轴器进行局部简化,建立了简化的柔性膜盘联轴器整体有限元模型,在此基础上研究了各工况下膜盘联轴器的整体模态特性,为膜盘联轴器的安全、稳定运行提供理论依据。第四章利用ABAQUS有限元分析方法,研究了膜盘联轴器不同支承方式对膜盘部件等效静应力的影响关系和各工况下膜盘的静应力,同时,采用动力学分析模块对膜盘联轴器在不同工况下的动力学特性进行研究,分别获得了各工况下膜盘上重要部位的动力学参数变化规律。第五章针对膜盘联轴器的结构特点采用密度法对其进行结构拓扑优化分析。首先,建立用于拓扑优化的有限元模型,然后对其进行静强度分析,之后再对膜盘联轴器套筒进行拓扑优化,最后对优化前后的膜盘联轴器进行对比分析,最终获得轻量化的膜盘联轴器优化模型。第六章论文的研究结论。

关键词：膜盘联轴器模态分析静力学分析动力学仿真拓扑优化

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基于子结构模态综合法的重型牵引车优化设计

东北大学学报（自然科学版） 2019年第4期40卷 531-536,542页

作者：李播博袁惠群王光定孙红运东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学理学院辽宁沈阳110819

以某重型牵引车为研究对象,采用子结构建模法,建立了包含各悬挂部件和负载的缩减整车动力学仿真模型.分析了该模型的固有特性,并与传统建模方法建立的整车模型的固有特性结果进行对比,验证了该模型的正确性.利用子结构模态综合法,研究... 详细信息

以某重型牵引车为研究对象,采用子结构建模法,建立了包含各悬挂部件和负载的缩减整车动力学仿真模型.分析了该模型的固有特性,并与传统建模方法建立的整车模型的固有特性结果进行对比,验证了该模型的正确性.利用子结构模态综合法,研究了整车的动力学响应,并与实车实验测试结果进行对比.结合六西格玛优化设计理论,对重型牵引车进行稳健性优化.结果表明:所提的动力学仿真模型能有效模拟整车的动力学特性;重型牵引车在满足设计寿命的前提下,系统的抗干扰能力得到了提升,并且实现了整车的轻量化.

关键词：重型牵引车固有特性子结构模态综合法稳健性优化轻量化

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基于振动环境预测的结构动力学特性分析

东北大学学报（自然科学版） 2018年第2期39卷 216-220页

作者：李播博袁惠群王光定赵天宇东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学理学院辽宁沈阳110819

针对载荷测试技术的局限性,提出一种以加速度响应为输入快速稳定求解工程结构动力学的分析方法.以试验测试加速度为输入激励,运用基础运动激励动力学特性分析方法,对某重型牵引车电瓶框总成模型进行仿真分析,获得模型在该激励下的强度... 详细信息

针对载荷测试技术的局限性,提出一种以加速度响应为输入快速稳定求解工程结构动力学的分析方法.以试验测试加速度为输入激励,运用基础运动激励动力学特性分析方法,对某重型牵引车电瓶框总成模型进行仿真分析,获得模型在该激励下的强度分布和动力学响应,并与相应的实际路面试验测试结果进行对比,验证方法准确性.研究结果表明,本文提出的方法能准确有效地求解工程结构的动力学特性,对于企业缩短产品的研发、设计周期具有工程应用价值.

关键词：加速度响应动力学特性牵引车基础运动仿真分析

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基于等效圆环法的电磁铆接有效电磁力计算

锻压技术 2021年第12期46卷 141-147页

作者：聂鹏王勇李海伟李播博沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136 沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司辽宁沈阳110000

在忽略电阻影响和空气中能量损耗的情况下,运用等效圆环法简化电磁铆接放电线圈与驱动线圈模型,计算自感与互感,推导感应电流与有效电磁力计算公式。并采用ANSYS Electronics Suite有限元软件建立放电线圈与驱动线圈的相互作用模型,通... 详细信息

在忽略电阻影响和空气中能量损耗的情况下,运用等效圆环法简化电磁铆接放电线圈与驱动线圈模型,计算自感与互感,推导感应电流与有效电磁力计算公式。并采用ANSYS Electronics Suite有限元软件建立放电线圈与驱动线圈的相互作用模型,通过改变放电电压和放电线圈与驱动线圈之间的距离,对驱动线圈感应电流和有效电磁力进行分析。该条件下的感应电流的分布规律与有效电磁力的分布规律相似,但是,有效电磁力的最大值处在距驱动线圈圆心18 mm的位置;放电电流也在同样的位置达到最大值。两线圈之间距离的减小和放电电压的升高均能使有效电磁力变大。将仿真结果与等效圆环法在该条件下的化简计算所得的数值进行对比验证,结果表明提出的有效电磁力的计算方法正确、结果可靠。

关键词：电磁铆接等效圆环法感应电流有效电磁力放电电压线圈距离

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基于三维流动分析的充液转子动力稳定性研究

基于三维流动分析的充液转子动力稳定性研究

第十二届全国振动理论及应用学术会议

作者：王光定袁惠群李播博东北大学机械学院东北大学理学院

以部分充液柔性转子为研究对象,对转子腔内理想流体的三维流动进行解析研究。建立流体运动的流固耦合方程,结合连续性方程,导出了部分充液柔性转子受扰后流体对转子的动压力。考虑到流体动压力与变形函数之间复杂的非线性关系,对变形函... 详细信息

以部分充液柔性转子为研究对象,对转子腔内理想流体的三维流动进行解析研究。建立流体运动的流固耦合方程,结合连续性方程,导出了部分充液柔性转子受扰后流体对转子的动压力。考虑到流体动压力与变形函数之间复杂的非线性关系,对变形函数以及流体动压力关于干转子的本征函数进行展开,根据弹性转子的静力平衡方程,进而推导出了部分充液柔性转子作规则圆涡动时的特征方程,并对转子作对称涡动时的动力稳定性进行了分析,得到了判定系统稳定性的解析式。

关键词：三维流动部分充液柔性转子动力稳定性

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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减少发动机活塞漏气量的试验研究

汽车实用技术 2019年第23期45卷 145-147页

作者：程勉宏龚鹏李播博沈阳航空航天大学

文章以解决某发动机活塞漏气量大问题为例,介绍了发动机活塞漏气量的计算与评价方法,分析了活塞漏气量产生的原因及活塞漏气量大对发动机的影响,探讨了解决活塞漏气量大的措施,并通过试验证明采取措施的可行性。

关键词：活塞漏气量原因分析试验验证

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发动机扭转振动试验研究

汽车实用技术 2020年第18期45卷 108-110页

作者：程勉宏龚鹏李播博沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110100

曲轴的扭转振动是影响发动机安全运行的重要因素之一,因此曲轴扭转振动是发动机研发过程要解决的重要课题。文章以两款不同的直列四缸发动机为研究对象,用测速齿盘作为发动机扭转振动的测量信号齿盘,介绍了测试齿盘的测试方法,并在发动... 详细信息

曲轴的扭转振动是影响发动机安全运行的重要因素之一,因此曲轴扭转振动是发动机研发过程要解决的重要课题。文章以两款不同的直列四缸发动机为研究对象,用测速齿盘作为发动机扭转振动的测量信号齿盘,介绍了测试齿盘的测试方法,并在发动机台架上进行发动机扭振试验测试,为发动机性能改善提供帮助。

关键词：扭转振动测速齿盘试验研究

新工科背景下具有航空特色的智能制造工程专业培养体系优化研究

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中国现代教育装备 2023年第21期 92-95页

作者：李播博刘红军沈力华沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136

智能制造是推动航空航天制造业转型升级的关键和突破口,智能制造工程专业是实现该领域应用型创新人才培养的有效途径。智能制造工程专业作为新兴工科专业之一,高校如何依据自身发展情况培养适应社会发展需求的复合应用型人才成为专业建... 详细信息

智能制造是推动航空航天制造业转型升级的关键和突破口,智能制造工程专业是实现该领域应用型创新人才培养的有效途径。智能制造工程专业作为新兴工科专业之一,高校如何依据自身发展情况培养适应社会发展需求的复合应用型人才成为专业建设中亟待解决的问题。结合我校航空特色和新工科人才培养要求,构建了具有航空特色的应用型创新人才培养模式,探索了智能制造工程专业课程体系优化路径与教学方法改革措施,可为其他新工科专业建设和人才培养提供参考。

关键词：智能制造航空特色培养模式课程体系优化教学方法改革

新型柔性膜盘联轴器一体化结构动力学特性研究

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