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高速缓冲液压缸内表面裂纹扩展特性研究

机床与液压 2024年第11期52卷 197-203页

作者：田鹏飞马云瑞赵永峰陈江义郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052

由于制造缺陷、疲劳及腐蚀等原因,缓冲液压缸在服役过程中内壁会产生轴向裂纹,严重影响液压缸的结构强度、缓冲性能和使用寿命。通过AMESim液压仿真平台建立缓冲系统模型来模拟实际工况,将缓冲油压作为有限元分析的初始载荷,建立缓冲缸... 详细信息

由于制造缺陷、疲劳及腐蚀等原因,缓冲液压缸在服役过程中内壁会产生轴向裂纹,严重影响液压缸的结构强度、缓冲性能和使用寿命。通过AMESim液压仿真平台建立缓冲系统模型来模拟实际工况,将缓冲油压作为有限元分析的初始载荷,建立缓冲缸有限元模型和裂纹扩展模型,研究不同初始裂纹形状、裂纹位置对疲劳寿命的影响,并分析裂纹前缘动态应力强度因子和裂纹形貌的变化。结果表明:无缺陷的油缸完全能承受缓冲压力;裂纹初始长度一定时,随着深长比增大,裂纹前缘应力强度因子会整体增大,裂纹扩展速度加快;不同深长比的初始裂纹经过多次循环载荷后都更倾向于在长度方向快速扩展;缸体内不同位置的裂纹疲劳寿命存在较大差异,在壁厚较小的边角位置,疲劳裂纹扩展寿命最短。

关键词：液压缸缓冲裂纹扩展应力强度因子疲劳寿命

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垂直弹射系统中缓冲及反后坐效应的建模方法

火炮发射与控制学报 2024年第1期45卷 74-81页

作者：高帆王汉平北京理工大学宇航学院北京100081

针对垂直弹射过程中,由缓冲以及弹射后坐引发的对发射性能与阵地产生的负面影响问题,从缓冲吸能角度,提出按缓冲器的塑性应变能-压缩量关系曲线拟合并求导解算缓冲力-压缩量关系模型的方法,有效规避了缓冲力波动所造成的拟合漂移问题,... 详细信息

针对垂直弹射过程中,由缓冲以及弹射后坐引发的对发射性能与阵地产生的负面影响问题,从缓冲吸能角度,提出按缓冲器的塑性应变能-压缩量关系曲线拟合并求导解算缓冲力-压缩量关系模型的方法,有效规避了缓冲力波动所造成的拟合漂移问题,并据此构造了模拟缓冲器的线弹性-塑性弹簧模型;依据弹射试验数据,反演了反后坐效应的动态数据,据此构造了模拟反后坐效应的非线性粘弹性-塑性弹簧模型;通过力元、状态变量及牛顿迭代法的有机结合,在动力学模型中实现了上述二模型的高效解算。仿真结果表明:两模型计算稳定高效且缓冲特性与有限元仿真结果高度吻合、反后坐效应和试验数据符合良好,这验证了数据处理方法的有效性和建模方法的可信性,为后续含缓冲和反后坐效应的弹射动力学仿真提供了一种稳定而又可信的建模思路。

关键词：缓冲后坐土壤线弹性-塑性弹簧非线性粘弹性-塑性弹簧发射动力学牛顿迭代

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精确空投系统研究进展及趋势

现代防御技术 2024年

作者：姜涛鲁航田德宇中国航天空气动力技术研究院彩虹无人机科技有限公司

精确空投系统的发展带来了军事补给的根本性变革，实现了装备、军需品适时、适地、适量的补给，在战略和战术层次上全面提高了部队的部署和保障能力。根据精确空投伞降系统类型对国内外精确空投系统及关键技术的研究现状进行了阐述与分... 详细信息

精确空投系统的发展带来了军事补给的根本性变革，实现了装备、军需品适时、适地、适量的补给，在战略和战术层次上全面提高了部队的部署和保障能力。根据精确空投伞降系统类型对国内外精确空投系统及关键技术的研究现状进行了阐述与分析，同时对影响精确空投系统补给能力的关键技术的研究趋势进行了展望。

关键词：空投补给降落伞导航任务规划缓冲

高速履带车辆机电悬架惯量分析与滤振缓冲设计

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兵工学报 2023年第2期44卷 380-393页

作者：宋慧新顾亮张进秋董明明王利明北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国北方车辆研究所底盘部件技术部北京100072 陆军装甲兵学院车辆工程系北京100072 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为解决高速履带车辆机电悬架在高频区性能恶化与结构可靠性的问题,分析基于扭杆的机电悬架刚度特性,求解悬架杆系复杂运动关系,计算机电执行器的等效惯性质量,建立考虑惯性质量与负重轮阻尼的2自由度机电悬架模型。量化分析惯性质量对... 详细信息

为解决高速履带车辆机电悬架在高频区性能恶化与结构可靠性的问题,分析基于扭杆的机电悬架刚度特性,求解悬架杆系复杂运动关系,计算机电执行器的等效惯性质量,建立考虑惯性质量与负重轮阻尼的2自由度机电悬架模型。量化分析惯性质量对悬架性能的不利影响,得到影响悬架平顺性、部件可靠性的惯性力的频域分布区间与功率谱密度分布区间。根据悬架惯性力的频域分布,以及悬架动挠度的幅频特性,提出滤振与缓冲的措施,建立带有滤振缓冲器的悬架模型。仿真和试验结果表明:滤振缓冲能够有效降低惯性质量影响,在D级路面40 km/h行驶工况下,将原惯性力的均方根值由原2 143 N降低至175 N。同时簧载质量加速度均方根值,由原3.510 8 m/s^(2)降低至1.268 2 m/s^(2)。台架测试证明齿圈应力在采用滤振缓冲措施后得到较大衰减,最大值由519.9 MPa降低为110.1 MPa。通过仿真和试验,验证了滤振与缓冲的措施能够提升机电悬架的性能,有助于解决惯性质量带来的高频区性能恶化的问题。

关键词：惯性质量惯性力滤振缓冲机电悬架

基于缓冲阻尼的空间大惯量负载驱动系统的研究

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工程设计学报 2022年第1期29卷 92-99页

作者：杨新海沈晓鹏赵继亮谢哲苑会领上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201109

为了实现某空间飞行器在空间低功耗平稳转动,从提高其动态性能和稳态性能的角度,提出了基于缓冲阻尼的空间大惯量负载驱动系统的设计方法。通过系统阻尼参数匹配设计,并利用弹簧阻尼技术,实现了驱动系统大惯量转动过程的快速启动和平稳... 详细信息

为了实现某空间飞行器在空间低功耗平稳转动,从提高其动态性能和稳态性能的角度,提出了基于缓冲阻尼的空间大惯量负载驱动系统的设计方法。通过系统阻尼参数匹配设计,并利用弹簧阻尼技术,实现了驱动系统大惯量转动过程的快速启动和平稳制动,解决了其转角行程过冲较大的问题,满足了运动精度要求。采用SimulationX软件对该驱动系统进行了动力学建模,对传动刚度和阻尼特性对驱动系统启动和制动的影响进行了仿真分析,最终通过实验验证了该驱动系统可以较平稳地启动和制动大惯量负载,且性能稳定,运动精度高,说明了驱动系统设计方法的合理性。研究结果为以小功率驱动大惯量负载提供了一种较好的实现方法。

关键词：驱动系统缓冲阻尼惯量

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基于缓冲特性控制的主动式悬浮背架效能评价

兵器装备工程学报 2022年第2期43卷 44-50页

作者：王亚平何龙王希阔胡灿灿张颖南京理工大学机械工程学院南京210094 中国兵器工业第二零八研究所北京102202 中国人民解放军63850部队吉林白城137001

以减轻人体肩背部冲击为目标,依据人体步态参数及负载质量变化,提出了基于缓冲特性动态调节的主动式悬浮背架。采用肌电测试与运动捕捉测试的方法,开展了2种背架效能试验分析与对比研究,分析了人体腿部肌肉疲劳特性和背架动力学特性,给... 详细信息

以减轻人体肩背部冲击为目标,依据人体步态参数及负载质量变化,提出了基于缓冲特性动态调节的主动式悬浮背架。采用肌电测试与运动捕捉测试的方法,开展了2种背架效能试验分析与对比研究,分析了人体腿部肌肉疲劳特性和背架动力学特性,给出了主动悬浮背架效能提升的量化数据。分析结果表明:主动式悬浮背架对变化步态具有更好的适应性;与普通背架相比,人体主要发力肌积分肌电值普遍降低、且更少肌肉出现肌肉中值频率低频位移现象;背架垂直方向位移、加速度及做功均显著降低。

关键词：主动式悬浮背架缓冲肌电效能评价

预处理玉米秸秆提高糙皮侧耳菌丝基缓冲材料性能的研究

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菌物学报 2023年第12期42卷 2470-2480页

作者：丁嘉耀赵婕张建峰吉林农业大学生命科学学院秸秆生物学与利用教育部重点实验室吉林长春130118

菌丝基缓冲材料因其可再生、环境友好等特点,有替代石油基缓冲包装材料的潜力。但是,菌丝基缓冲材料较差的缓冲性能制约了其商业化。为了提高菌丝基材料的性能,本研究提出了一种新的菌丝基材料制备工艺,首次对糙皮侧耳菌丝生长所需的主... 详细信息

菌丝基缓冲材料因其可再生、环境友好等特点,有替代石油基缓冲包装材料的潜力。但是,菌丝基缓冲材料较差的缓冲性能制约了其商业化。为了提高菌丝基材料的性能,本研究提出了一种新的菌丝基材料制备工艺,首次对糙皮侧耳菌丝生长所需的主要培养基(玉米秸秆)进行了微波和碱预处理,改善了玉米秸秆的物理结构和化学组成,促进了菌丝的生长,从而提高了菌丝基材料的性能。微波预处理在玉米秸秆表面产生的孔比碱预处理更多,且孔径更接近于菌丝的直径,使得菌丝与玉米秸秆之间的结合力更强。因此,微波预处理制备的材料的性能更好。经过微波预处理后制备的菌丝基材料(MTM)回弹率约为50%,是未预处理制备的菌丝基材料(UTM)的1.3倍,是碱预处理后制备的菌丝基材料(ATM)的1.1倍。MTM的压缩强度约为600 kPa,分别比UTM和ATM提高了约40%和20%。本研究有效提升了菌丝基材料的缓冲性能,为其替代聚苯乙烯作为缓冲材料提供了可能。

关键词：糙皮侧耳菌丝菌丝基材料培养基预处理缓冲

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液压缓冲设计的火工分离螺母内弹道仿真

火工品 2023年第2期 26-32页

作者：张威杨昭刘群周传霞张丽梅刘新伟北京空间机电研究所北京100094

为研究采用液压缓冲设计的分离螺母工作过程及降冲击效果,利用经典内弹道理论构建了分离螺母工作过程仿真模型,此外,以降低分离螺母内筒运动速度为缓冲目标,进行了液压缓冲设计,并以液压反作用力方程对内弹道模型进行了反馈补偿控制,最... 详细信息

为研究采用液压缓冲设计的分离螺母工作过程及降冲击效果,利用经典内弹道理论构建了分离螺母工作过程仿真模型,此外,以降低分离螺母内筒运动速度为缓冲目标,进行了液压缓冲设计,并以液压反作用力方程对内弹道模型进行了反馈补偿控制,最终建立液压阻尼作用下的分离螺母内弹道模型。研究表明,缓冲设计的内筒运动速度大幅度下降,工作时间大幅度提高,验证了缓冲设计的有效性,并通过试验进行了验证。本研究为同类产品的仿真分析及缓冲设计提供了参考。

关键词：分离螺母液压缓冲内弹道

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聚氨酯/蜂窝铝对高速冲击弹内芯片缓冲作用

兵器材料科学与工程 2023年第1期46卷 112-117页

作者：何成洋张新平南京理工大学材料科学与工程学院江苏南京210094

高速冲击时弹内芯片易损坏而失效,需缓冲保护,而有限的弹内空间对缓冲提出更高要求。本文探讨了有限空间(4 mm厚)中聚氨酯/蜂窝铝对高速冲击下弹内芯片缓冲效果。用有限元探究胞元参数对蜂窝铝压缩性能的影响,优化了参数组合;测试了3D打... 详细信息

高速冲击时弹内芯片易损坏而失效,需缓冲保护,而有限的弹内空间对缓冲提出更高要求。本文探讨了有限空间(4 mm厚)中聚氨酯/蜂窝铝对高速冲击下弹内芯片缓冲效果。用有限元探究胞元参数对蜂窝铝压缩性能的影响,优化了参数组合;测试了3D打印+熔模铸造制备的蜂窝铝力学性能;用有限元研究聚氨酯/蜂窝铝对高速冲击弹内芯片缓冲性能。结果表明:蜂窝铝强度与吸能随壁厚增加而增加,随边长增加而降低;熔模铸造附铸铝合金的本构模型可较好地预测熔模铸造态蜂窝铝的压缩变形及吸能;与聚氨酯相比,聚氨酯/蜂窝铝对高速冲击时弹内芯片的缓冲效果更好,最高提升49%。研究结果有利于发展新的弹内电子器件缓冲方法。

关键词：聚氨酯/蜂窝铝 3D打印熔模铸造有限元高速冲击芯片缓冲