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螺栓联接梁动力学模型及其参数辨识方法

中南大学学报（自然科学版） 2013年第11期44卷 4483-4491页

作者：王伯平翟敬宇孙伟陈玉刚韩清凯空军航空大学航空理论系吉林长春130022 大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

针对处于悬臂态的螺栓联接梁,采用线性弯曲刚度和立方刚度等参数来表征该系统联接部位的非线性特性,结合边界条件和联接部位的连续性条件,建立其二自由度非线性动力学模型。采用多尺度法对该系统进行求解,获得其非线性频率响应函数。在... 详细信息

针对处于悬臂态的螺栓联接梁,采用线性弯曲刚度和立方刚度等参数来表征该系统联接部位的非线性特性,结合边界条件和联接部位的连续性条件,建立其二自由度非线性动力学模型。采用多尺度法对该系统进行求解,获得其非线性频率响应函数。在非线性解的基础上,推导出系统的线性和非线性参数的表达式。以某悬臂螺栓联接梁为例,实测不同预紧力矩下的固有特性和响应特性,进而辨识出不同预紧力矩下该系统的线性和非线性参数。结果表明:本文提出的螺栓联接梁二自由度非线性模型以及相应的参数辨识方法具有合理性,螺栓联接梁具有典型的软式非线性特性。

关键词：螺栓联接梁非线性动力学模型频率响应函数多尺度法参数辨识

电子束辐照翠竹幼苗的诱变效应及RAPD分析

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竹子研究汇刊 2013年第3期32卷 22-27页

作者：翟敬宇北京市紫竹院公园管理处北京100048

对翠竹种苗的鞭根进行时长为5 s、10 s、15 s、20 s、25 s、30 s和60 s电子束辐照(剂量率10 Gy·s-1),种植后观察植株生长过程的外部形态特征并结合RAPD技术筛选突变体。结果显示:在辐照时长为5 s、15 s、30 s和60 s 4组中分别出现了叶... 详细信息

对翠竹种苗的鞭根进行时长为5 s、10 s、15 s、20 s、25 s、30 s和60 s电子束辐照(剂量率10 Gy·s-1),种植后观察植株生长过程的外部形态特征并结合RAPD技术筛选突变体。结果显示:在辐照时长为5 s、15 s、30 s和60 s 4组中分别出现了叶色、叶形或株高发生显著变异的植株。统计分析显示辐照处理对植株的叶长有一定影响,其中5 s、30 s辐照组植株与对照组有显著性差异,同时各实验组的叶间距与对照相比都有显著缩短的现象。RAPD结果表明电子束辐照翠竹种苗以引起体内基因组DNA发生变异,其中5 s(条纹)组遗传变异最小,遗传距离仅为0.0280,60 s辐照处理组后代遗传变异最大,遗传距离为0.1504。此研究结果表明电子束辐照应用于翠竹诱变育种可以引起较丰富的遗传变异,为竹类产业的发展提供了一种新的育种手段。

关键词：电子束辐照翠竹 RAPD分析生物学效应

考虑热效应的圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性分析

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机械工程学报 2022年第5期58卷 151-160页

作者：郝旭李宁于长鑫翟敬宇瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司大连116300 大连理工大学机械工程学院大连116024

针对圆柱滚子轴承热特性如何影响轴承内外圈变形等轴承接触力学特性机理不明的问题,开展了考虑温度、转速、润滑等参数影响圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性的动态分析。建立了轴承系统热-力耦合有限元模型,通过测试轴承变形量以... 详细信息

针对圆柱滚子轴承热特性如何影响轴承内外圈变形等轴承接触力学特性机理不明的问题,开展了考虑温度、转速、润滑等参数影响圆柱滚子轴承内外圈位移及滚道应力特性的动态分析。建立了轴承系统热-力耦合有限元模型,通过测试轴承变形量以及网格尺寸合理性分析验证了有限元模型的有效性。分析了不同转速、润滑油温度与流速下轴承内外圈位移及滚道应力特性。结果表明,轴承套圈位移随转速的增加逐渐增加;润滑油温度对滚道应力的影响取决于轴承游隙的大小,低温润滑下轴承滚道应力较大;轴承从启动状态到热平衡状态过程中内外圈位移变化明显,不同套圈角位置处位移变化幅度不同,整体上外圈位移大于内圈位移。

关键词：圆柱滚子轴承热特性套圈变形滚道应力

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双有源桥DC-DC变换器的调制策略研究

双有源桥DC-DC变换器的调制策略研究

作者：翟敬宇合肥工业大学

学位级别：硕士

可再生能源有着清洁、可以循环再生的优势,但可再生能源发电却有不稳定性和间歇性的特点。因此可再生能源发电系统常与储能设备和电网组成交直流微网系统来协调控制。储能设备和电网之间,双有源桥DC-DC（DAB）变换器有着广泛应用。本文... 详细信息

可再生能源有着清洁、可以循环再生的优势,但可再生能源发电却有不稳定性和间歇性的特点。因此可再生能源发电系统常与储能设备和电网组成交直流微网系统来协调控制。储能设备和电网之间,双有源桥DC-DC（DAB）变换器有着广泛应用。本文主要介绍了各种移相控制的基本工作原理和建模,并基于三重移相对DAB变换器的回流功率和暂态偏置进行了优化。本文首先分析了单移相、扩展移相和双重移相的基本工作原理,对比三种移相方式的传输功率特性、电流应力特性,总结出相比单移相,扩展移相和双重移相可以扩展传输功率范围,降低电流应力。本文基于三重移相控制,以回流功率和软开关为双重优化目标,首先对三重移相的模式进行分类,讨论各种模式下的传输功率和回流功率表达式,然后以回流功率为目标函数,传输功率为等式约束条件,软开关条件和模式限制条件为不等式约束条件,求解出回流功率最小时的移相比组合,并构建中功率段使各功率段连续,将回流功率降至最小。暂态直流偏置的存在会增大开关管的电流应力,危及变换器的正常运行。本文基于三重移相根据电流初值对工作模式进行再分类,并提出了抑制暂态偏置的本质方法,即在过渡过程内通过调整驱动信号调整电感电流值,并针对各种模式突变分别讨论暂态过渡量,最终达到减小电流冲击和过渡过程时间的目的。最后介绍了DAB变换器的平台搭建过程,其中有开关管的选取、高频隔离变压器的设计,以及辅助电路的设计和软件设计。并在实验平台上进行了所提出的回流功率优化策略和暂态偏置优化策略,实验结果验证了优化策略的有效性。

关键词： DAB变换器三重移相回流功率软开关暂态偏置

发动机悬置元件的断裂模拟和悬置支架载荷谱的建立

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发动机悬置元件的断裂模拟和悬置支架载荷谱的建立

作者：翟敬宇东北大学

学位级别：硕士

随着经济的发展和道路交通环境的不断改善,以及能源、污染问题的日益突出,汽车设计的趋势呈现出轻量化、大扭矩、经济型的特征,这在很大程度上恶化了轿车的振动特性,严重影响了车辆的乘坐舒适性。由于汽车发动机是汽车的主要激振源,悬... 详细信息

随着经济的发展和道路交通环境的不断改善,以及能源、污染问题的日益突出,汽车设计的趋势呈现出轻量化、大扭矩、经济型的特征,这在很大程度上恶化了轿车的振动特性,严重影响了车辆的乘坐舒适性。由于汽车发动机是汽车的主要激振源,悬置系统用于隔离发动机与车架之间的振动,该系统性能的优劣直接关系车内的振动噪声水平,因此,对于发动机悬置系统的研究非常重要。本文首先对汽车发动机悬置系统的研究内容和进展进行了综合性的论述,在总结前人对悬置系统研究的基础上,从悬置元件和悬置支架疲劳破坏的角度来开展研究。采用有限元技术,研究了橡胶悬置和液压悬置的疲劳破坏特点,断裂模拟以及建立了支架台架试验的载荷谱。本文的主要研究内容大致可以归为以下几个方而： (1)介绍了目前悬置系统的研究进展,对比了分析橡胶悬置和液压悬置的几种结构形式以及工作原理。 (2)对发动机悬置元件进行了非线性有限元分析。首先建立了橡胶悬置和液压悬置的三维模型及有限元模型,其次对其橡胶钢结构进行非线性有限元分析。最后根据应力云图确定两种悬置元件的疲劳破坏裂纹产生的初始位置,并对断裂面进行预判。 (3)建立汽车发动机悬置支架的载荷谱。首先对发动机悬置支架采用有限元分析,确立了其疲劳关键部位;其次采用实测载荷谱和疲劳关键部位的应力谱分别计算支架各测点的损伤;最后根据损伤一致的原则,对载荷谱进行校准,获得校准载荷谱,使得校准载荷谱在疲劳关键部位造成的损伤与实际工况下的损伤相一致。 (4)采用ABAQUS的COHESIVE单元对橡胶悬置进行了三维断裂模拟,对液压悬置进行二维断裂模拟,再现悬置元件沿预测断裂面断裂的过程。

关键词：发动机悬置橡胶钢双材料非线性有限元分析断裂模拟载荷谱

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硬涂层阻尼结构的随机振动疲劳寿命分析

振动．测试与诊断 2020年第6期40卷 1212-1220,1239页

作者：陈辉翟敬宇徐安杨韩清凯大连理工大学机械工程学院大连116024 辽宁重大装备制造协同创新中心大连116024

为了研究硬涂层阻尼结构的疲劳寿命合理的分析方法和对结构寿命影响的基本规律,利用有限元模拟技术进行带硬涂层阻尼的悬臂薄壁梁结构的随机振动疲劳寿命计算。以一个悬臂薄壁梁为对象,首先,对该结构涂敷硬涂层前后的模态和谐响应进行计... 详细信息

为了研究硬涂层阻尼结构的疲劳寿命合理的分析方法和对结构寿命影响的基本规律,利用有限元模拟技术进行带硬涂层阻尼的悬臂薄壁梁结构的随机振动疲劳寿命计算。以一个悬臂薄壁梁为对象,首先,对该结构涂敷硬涂层前后的模态和谐响应进行计算,获得模态频率和危险部位应力响应函数;其次,采用随机振动疲劳寿命频域分析法对涂层前后悬臂梁进行有限元仿真计算,获得相应的寿命和损伤云图;最后,在电磁振动台上进行随机振动基础激励的编谱加载,获得涂层前后悬臂梁的振动疲劳寿命和损伤行为。结果表明,硬涂层能够延长悬臂梁振动疲劳寿命,可以减缓疲劳裂纹扩展速率。通过对比模拟和试验结果的误差分析,证明振动疲劳寿命模拟方法的合理性。

关键词：硬涂层阻尼悬臂薄壁梁随机振动疲劳寿命分析频域响应法

热致轴承刚度与游隙变化特性及其对转子振动响应的影响

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机械工程学报 2022年第13期58卷 147-165页

作者：郝旭于长鑫刘军韩清凯翟敬宇瓦房店轴承集团有限责任公司大连116300 大连理工大学机械工程学院大连116024 东北大学机械工程学院沈阳110819

滚动轴承广泛应用在转子系统中,其动态特性是决定转子系统动力学特性的关键因素之一。首先搭建了单盘两支点转子-轴承系统试验台,并对轴承热平衡过程中以及不同润滑油温度作用下转子系统不平衡振动特性进行了试验研究。其次,提出了一种... 详细信息

滚动轴承广泛应用在转子系统中,其动态特性是决定转子系统动力学特性的关键因素之一。首先搭建了单盘两支点转子-轴承系统试验台,并对轴承热平衡过程中以及不同润滑油温度作用下转子系统不平衡振动特性进行了试验研究。其次,提出了一种基于转子振动响应的轴承刚度与游隙的辨识方法,获得了轴承在热平衡过程中以及不同润滑油温度作用下的刚度与游隙。最后,基于Lagrange法建立了转子-轴承系统动力学模型,将轴承刚度与游隙的辨识结果作为输入条件带入模型,分析了转速、不平衡量和润滑油温度对转子系统振动响应的影响以及轴承热平衡过程中系统的振动特性。研究成果为热效应下轴承性能参数识别以及转子系统的振动特性分析提供技术支持。

关键词：转子-轴承系统动力学热平衡过程热油刚度与游隙辨识

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制造误差对盘鼓组合转子模态特性影响分析

航空动力学报 2024年第9期39卷 22-34页

作者：邹存建韩清凯张昊卢崇劭翟敬宇大连理工大学机械工程学院辽宁大连116023 辽宁工业大学机械工程与自动化学院辽宁锦州121001 沈阳智振科技有限公司沈阳110027

为了探究制造误差对转子模态特性的影响规律,基于转子动力学和摄动理论对转子模态局部化、振型阶跃和频率转向特性发生机理进行了阐述;从转子装配工程实际出发,采用自定义函数对典型配合面制造误差形式进行表征,并生成点云数据;采用皮... 详细信息

为了探究制造误差对转子模态特性的影响规律,基于转子动力学和摄动理论对转子模态局部化、振型阶跃和频率转向特性发生机理进行了阐述;从转子装配工程实际出发,采用自定义函数对典型配合面制造误差形式进行表征,并生成点云数据;采用皮肤模型法将制造误差引入到转子有限元模型中,并针对该模型开展了制造误差对其频率转向、振型阶跃以及模态振型局部化特性分析;采用振型位移局部化因子对制造误差引起的转子振动模态局部化程度进行了量化分析。结果表明:当考虑制造误差且达到一定程度时,会诱发转子失谐,导致转子系统刚度发生变化,加剧频率转向特性;同时通过模态置信准则图分析可知,模态振型发生了错位阶跃和顺序阶跃现象;制造误差导致的失谐效应会使振动能量在转子的部分区域进行聚集,使某些在理想模型下落在频率通带的频率在失谐后落到了频率禁带内,出现了模态振型局部化现象;进一步对其量化分析表明,采用振型位移局部化因子能够有效表征振动模态局部化程度。论文研究方法和结果可为复杂转子装配技术提供参考。

关键词：盘鼓组合转子制造误差频率转向振型阶跃振动模态局部化

是有毒（害）动物骚扰你,还是你骚扰它们？（上）

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天天爱科学 2022年第Z2期 38-43页

作者：翟敬宇

端午节后，随着天气越来越热，各地的雨水开始变多，蚊虫大量孳生。蛇、蝎、蜈蚣、蜥蜴、蟾蜍等动物活跃。因此，农历五月又被民间称为“五毒月”。为了平安地度过五月，民间流传着各种驱五毒的做法，比如端午节编彩绳，喝雄黄酒，悬挂...

端午节后，随着天气越来越热，各地的雨水开始变多，蚊虫大量孳生。蛇、蝎、蜈蚣、蜥蜴、蟾蜍等动物活跃。因此，农历五月又被民间称为“五毒月”。为了平安地度过五月，民间流传着各种驱五毒的做法，比如端午节编彩绳，喝雄黄酒，悬挂艾条、菖蒲……中国幅员辽阔，气候复杂多样，跨纬度较广，距海远近差距较大。那么，各地关于五毒的说法，指的是五种相同的有毒动物，还是随着地域的变化、纬度的不同，

关键词：