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桨叶分段线性扭转对降低旋翼振动载荷的作用分析

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2024年第3期41卷 278-288页

作者：张宇杭韩东南京航空航天大学航空学院直升机动力学全国重点实验室南京210016

研究了用桨叶分段线性扭转来降低旋翼振动载荷。使用基于弹性梁的旋翼模型用于预测旋翼振动载荷。采用4片桨叶旋翼作为基准旋翼,桨叶形状与UH-60直升机桨叶相似。桨叶被划分为内、中、外3段,讨论了各段扭转对载荷的影响。低速时桨叶每... 详细信息

研究了用桨叶分段线性扭转来降低旋翼振动载荷。使用基于弹性梁的旋翼模型用于预测旋翼振动载荷。采用4片桨叶旋翼作为基准旋翼,桨叶形状与UH-60直升机桨叶相似。桨叶被划分为内、中、外3段,讨论了各段扭转对载荷的影响。低速时桨叶每一段的扭转都能减少桨毂四阶垂向力。当以80 km/h前飞时,中段-24°/R的扭转可使其降低99.5%。桨叶内段的扭转不利于降低桨毂四阶滚转和俯仰力矩,另外两段的扭转则可以在大多数前飞速度时控制这2个振动力矩。使用参数扫描以尽可能降低旋翼振动载荷。降低四阶垂向力方面,低速时桨叶所有段都需要扭转,而高速时未扭转的桨叶表现更好。降低四阶滚转和俯仰力矩方面,在低速时需要桨叶外段高度扭转,而在中高速时则需要桨叶中段的扭转。

关键词：直升机旋翼振动载荷分段桨叶扭转桨毂垂向力滚转力矩俯仰力矩

基于复杂振动载荷的高速列车齿轮箱体强度分析

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大连交通大学学报 2024年第1期45卷 45-49页

作者：尹晓亮范军杨集友曹磊王明萌赵晓丹曾迎张英波中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春130062 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室四川成都610031

针对现有研究高速列车齿轮箱体仅考虑了电机扭矩载荷或简化振动工况的现状,以国内某车型高速列车齿轮箱体为研究对象,通过对轴悬式齿轮箱体载荷工况进行分析,基于振动载荷确定齿轮箱体强度计算时的所有工况组合,利用有限元软件对高速列... 详细信息

针对现有研究高速列车齿轮箱体仅考虑了电机扭矩载荷或简化振动工况的现状,以国内某车型高速列车齿轮箱体为研究对象,通过对轴悬式齿轮箱体载荷工况进行分析,基于振动载荷确定齿轮箱体强度计算时的所有工况组合,利用有限元软件对高速列车齿轮箱体进行强度分析,并根据相关铁路标准对结果进行评定。结果表明,齿轮箱体在设计寿命周期内,可同时承受牵引/制动工况下的扭矩载荷及线路激扰产生的振动载荷,应力幅值均小于其对应许用应力幅,齿轮箱体的疲劳强度满足许用要求。在齿轮箱体强度分析时对复杂工况组合进行计算,保证了齿轮箱体设计的可靠性,为高速列车齿轮箱体强度分析和评定提供了一种新方法。

关键词：轨道车辆齿轮箱强度安全分析振动载荷有限元分析

浅析干涉量对随机振动载荷作用下航空液压管路疲劳寿命的影响

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中国设备工程 2024年第8期 136-138页

作者：唐金涛南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

本文针对航空液压管路在随机振动载荷作用下导致疲劳损伤的主要破坏形式,通过对典型航空扩口管接头的结构分析,结合干涉配合理论,设计了一种新型的航空管接头强化连接结构,为调节航空液压管路共振和提高航空液压管路的疲劳寿命提出了一... 详细信息

本文针对航空液压管路在随机振动载荷作用下导致疲劳损伤的主要破坏形式,通过对典型航空扩口管接头的结构分析,结合干涉配合理论,设计了一种新型的航空管接头强化连接结构,为调节航空液压管路共振和提高航空液压管路的疲劳寿命提出了一个新的思路,并在实际应用中验证了新型结构的有效性。

关键词：液压管路干涉配合扩口管接头疲劳损伤振动载荷

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振动载荷下面向电子设备PHM的板级封装潜在故障分析方法

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电子学报 2016年第4期44卷 944-951页

作者：汤巍景博黄以锋盛增津焦晓璇空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

面向电子设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM),基于自适应谱峭度与核概率距离聚类提出一种振动载荷下板级封装潜在故障特征提取与模式辨识方法.首先,基于最大谱峭度原则利用经验模态分解的方法对电子组件的... 详细信息

面向电子设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM),基于自适应谱峭度与核概率距离聚类提出一种振动载荷下板级封装潜在故障特征提取与模式辨识方法.首先,基于最大谱峭度原则利用经验模态分解的方法对电子组件的应变响应数据进行滤波,计算并重构包含潜在故障信息的包络谱形成故障征兆向量;其次,应用高斯径向基核函数概率距离方法,将非线性故障征兆数据映射到高维Hilbert空间,对其进行聚类分析形成表征板级封装健康状态与各故障模式的类中心;最后,根据实时监测的板级封装的包络谱数据计算与各中心的概率距离,判断其所属的状态从而实现对封装故障模式的早期辨识.通过试验分析,该方法可以有效辨识与预测板级封装即将发生的故障模式,为实现电子设备PHM提供了一种新式的思路与手段.

关键词：板级封装故障预测与健康管理谱峭度核概率距离聚类振动载荷

计及主机振动载荷的船舶主机基座疲劳强度计算分析

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舰船科学技术 2023年第21期45卷 137-143页

作者：张甫杰刘宁樊杰李天祺上海船舶运输科学研究所有限公司上海200135 哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

船舶在恶劣海况下会受到低频波浪载荷的作用,船体主机基座结构常处于交变应力状态,同时持续性工作的主机会对主机基座产生高频主机振动载荷作用,可能会带来主机基座结构的疲劳破坏。为了探究高低频载荷耦合作用下的疲劳损伤计算,提出一... 详细信息

船舶在恶劣海况下会受到低频波浪载荷的作用,船体主机基座结构常处于交变应力状态,同时持续性工作的主机会对主机基座产生高频主机振动载荷作用,可能会带来主机基座结构的疲劳破坏。为了探究高低频载荷耦合作用下的疲劳损伤计算,提出一种计及主机振动载荷的高低频载荷联合作用下主机基座疲劳强度计算法。首先,采用线性频域的谱分析法直接计算波浪载荷作用下的主机基座结构热点疲劳损伤;然后采用时域分析计算法和S-N曲线计算出主机振动载荷作用下的热点疲劳损伤。最后,结合双峰谱疲劳计算理论,对高低频载荷耦合作用下的应力响应谱进行计算,提出一种计及主机振动载荷的高低频载荷联合作用下主机基座疲劳强度计算法。结果显示,相比较将2种载荷作用下的疲劳损伤直接叠加计算法,考虑2种载荷耦合的计及主机振动载荷的高低频载荷联合作用下主机基座疲劳强度计算法得到的疲劳损伤结果其损伤度约增加了15%~50%。研究表明,对航行在恶劣海况下的船舶局部主机基座结构进行疲劳评估时,使用所提方法可以提高疲劳损伤计算的准确性。

关键词：主机基座波浪载荷振动载荷疲劳损伤计算

振动载荷条件下的交联聚乙烯绝缘老化特性试验研究

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高电压技术 2016年第8期42卷 2399-2405页

作者：张振鹏蒙绍新夏荣赵健康舒乃秋刘骥武汉大学电气工程学院武汉430072 中国电力科学研究院武汉430074 电网环境保护国家重点实验室武汉430074 哈尔滨理工大学哈尔滨150080

为分析振动载荷对交联聚乙烯（XLPE）绝缘电缆的绝缘状态和运行可靠性的影响,评估热老化过程中施加振动载荷后XLPE绝缘材料微观结构及性能的变化,将2组XLPE试样分别放在恒温箱和恒温-振动箱内进行老化试验,其中在恒温-振动箱内的XLPE试... 详细信息

为分析振动载荷对交联聚乙烯（XLPE）绝缘电缆的绝缘状态和运行可靠性的影响,评估热老化过程中施加振动载荷后XLPE绝缘材料微观结构及性能的变化,将2组XLPE试样分别放在恒温箱和恒温-振动箱内进行老化试验,其中在恒温-振动箱内的XLPE试样同时承受温度和振动载荷的作用。将2种老化方式下的XLPE试样在不同老化时间点的微观结构、机械性能、介电性能、热过程、耐电性能等进行比对测试。研究结果表明：在相同的老化时间下,施加振动载荷作用的XLPE试样的微观结构、机械性能、介电性能、耐电性能明显区别于的未施加振动载荷作用的XLPE试样;且存在一个老化时间限值（900~1 200 h）,超过这个限制后施加振动载荷作用的XLPE试样的性能明显劣于未施加振动载荷的试样,充分证明了振动载荷对XLPE绝缘老化的加速特性。

关键词：电力电缆振动载荷老化 XLPE绝缘微观结构介电性能

振动载荷对定应变HTPB推进剂力学性能影响

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推进技术 2016年第2期37卷 372-377页

作者：李金飞黄卫东李高春王玉峰海军航空工程学院飞行器工程系山东烟台264001

为了研究振动载荷对定应变HTPB推进剂力学性能的影响,通过60℃和70℃温度下HTPB推进剂10%定应变振动试验,采用单向拉伸法和扫描电镜观测法,对定应变HTPB推进剂在振动载荷作用下的宏观力学性能变化规律和细观损伤模式进行了研究。结果表... 详细信息

为了研究振动载荷对定应变HTPB推进剂力学性能的影响,通过60℃和70℃温度下HTPB推进剂10%定应变振动试验,采用单向拉伸法和扫描电镜观测法,对定应变HTPB推进剂在振动载荷作用下的宏观力学性能变化规律和细观损伤模式进行了研究。结果表明:定应变状态下振动载荷的作用使HTPB推进剂的抗拉强度减小(最大值超过5%),最大延伸率增大(最大值超过15%);老化初期振动载荷对高氯酸铵(AP)颗粒脱湿发展影响较小,当定应变状态下推进剂中的AP颗粒脱湿到一定程度时,振动载荷的作用会促进AP颗粒脱湿,降低固体颗粒的模量增强作用。

关键词： HTPB推进剂振动载荷力学性能老化脱湿

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振动载荷对立贮式发动机粘接界面损伤影响

推进技术 2018年第5期39卷 1092-1098页

作者：张波董可海李金飞唐岩辉海军航空工程学院飞行器工程系中国人民解放军92728部队

为研究长期舰载环境下振动载荷对立贮式固体发动机粘接界面损伤的影响,计算了不同浪级下的界面剪切应力变化,利用自制的粘接试件开展了振动试验,测试了不同振动加速度和不同振动时间下的界面力学性能,根据计算和试验数据推导了某海域舰... 详细信息

为研究长期舰载环境下振动载荷对立贮式固体发动机粘接界面损伤的影响,计算了不同浪级下的界面剪切应力变化,利用自制的粘接试件开展了振动试验,测试了不同振动加速度和不同振动时间下的界面力学性能,根据计算和试验数据推导了某海域舰载值班时发动机界面损伤模型,分析了在某海域连续舰载值班一年振动对发动机界面损伤的影响。结果表明,发动机舰载值班过程中平均界面剪切应力变化幅值与浪级间的关系为|Δτ_l|=9.375l^4-150.69l^3+846.88l^2-1748.41l+2917.86;在只考虑振动条件下,舰载值班时间相同,界面最大剪切应力强度随着浪级的增大下降越来越明显,同一浪级下,界面最大剪切应力强度与振动时间呈线性关系;在某海域长期连续舰载值班时受振动载荷影响粘接界面损伤与值班时间的关系为D=6.5×10^(-4)t-4.68×10^(-4),发动机在该海域连续值班一年振动载荷使发动机损伤值至少增加23.68%。

关键词：振动载荷剪切应力立式贮存粘接界面固体发动机

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基于流固耦合的旋翼结构振动载荷计算分析

振动工程学报 2020年第2期33卷 285-294页

作者：余智豪周云宋彬虞志浩康建鹏中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室江西景德镇333001 南京航空航天大学国家级直升机旋翼动力学重点实验室江苏南京210016

建立旋翼结构振动载荷的流固耦合分析方法,计算分析旋翼前飞状态下的结构振动载荷,其中旋翼动力学模型中采用大变形梁模型,旋翼气动模型采用CFD模型,利用多重滑移网格技术实现旋翼变距、旋转等运动,最后采取松耦合策略集成动力学、气动... 详细信息

建立旋翼结构振动载荷的流固耦合分析方法,计算分析旋翼前飞状态下的结构振动载荷,其中旋翼动力学模型中采用大变形梁模型,旋翼气动模型采用CFD模型,利用多重滑移网格技术实现旋翼变距、旋转等运动,最后采取松耦合策略集成动力学、气动模型。在结构和气动模型分别验证的基础上,通过计算SA349/2直升机桨叶在前飞状态的挥舞、摆振剖面结构振动载荷并对比飞行实测数据,验证流固耦合计算方法的准确性,同时对比自由尾迹模型计算结果,证明在旋翼结构振动载荷计算当中引入CFD方法能有效提高载荷计算的预估精度。

关键词：振动载荷直升机旋翼流固耦合大变形