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采煤机整机动力学研究及行走轮受力分析

采煤机整机动力学研究及行走轮受力分析

作者：武健康太原理工大学

学位级别：硕士

采煤机牵引部行走轮在实际工作过程中,经常会发生断齿现象,而行走轮齿的非正常断裂严重影响采煤机的正常运行和安全。由于行走轮受力情况复杂,而且实际工作过程中提取困难,所以行走轮损坏的原因较难确定。为了寻找行走轮经常损坏的原因... 详细信息

采煤机牵引部行走轮在实际工作过程中,经常会发生断齿现象,而行走轮齿的非正常断裂严重影响采煤机的正常运行和安全。由于行走轮受力情况复杂,而且实际工作过程中提取困难,所以行走轮损坏的原因较难确定。为了寻找行走轮经常损坏的原因,本文进行了正常截割工况和斜切工况下采煤机整机动力学研究,并对行走轮进行受力分析。首先,建立采煤机整机动力学模型,基于理论力学、振动力学,建立采煤机外部载荷从滚筒传递到行走轮处的载荷传递方程,测定采煤机各简化部分结构、位置参数,求解载荷传递方程,并对影响载荷传递的因素进行分析。其次,基于相似理论,搭建采煤机滚筒-假煤壁试验台,进行滚筒截割假煤壁试验,提取滚筒截割煤壁时滚筒所受三向力和扭矩信号,换算得到实际滚筒截煤时滚筒处所受载荷;利用LS-DYNA建立采煤机滚筒和煤岩的有限元模型,进行滚筒截割假煤壁仿真研究,获取滚筒质心处所受三向力和转矩;利用前人总结的采煤机滚筒截煤时,滚筒受力公式,对采煤机滚筒所受的三向力进行理论计算;将上述三种方法得到的滚筒截煤载荷进行对比分析,选择试验结果中的三向力和仿真结果中的转矩作为外部载荷,施加到采煤机整机虚拟样机的滚筒质心处。利用ADAMS建立采煤机整机正常截割工况下虚拟样机模型,将滚筒外部载荷施加到ADAMS虚拟样机滚筒质心处,并使采煤机虚拟样机沿着销轨进行整机移动。提取在整机移动过程中,行走轮与销轨接触力,分析对比理论方程与仿真结果,验证仿真结果的真实性。发现在整机受载条件下,左右侧行走轮与销排接触力均值、峰值要比整机不受载时,高出10%5%;采煤机启动时,右侧行走轮与销排之间接触力约为稳定行走时的38.99倍,左侧行走轮与销排之间接触力也可以达到13.75倍,为寻找行走轮的损坏原因提供有利线索。然后,对行走轮结构进行简化,对行走轮齿面所受载荷进行分析,利用ANSYS进行行走轮瞬态啮合动力学分析,结合行走轮实际工作中的损坏情况,找到行走轮齿受力与破坏形式之间的关系。此外,利用ADAMS建立采煤机整机斜切进刀工况下虚拟样机模型,进行整机运动学仿真;提取行走轮与销轨接触力、导向滑靴与销轨接触力进行分析,得到行走轮所受接触力峰值、均值和导向滑靴接触力峰值、均值,为之后行走轮破坏形式分析提供载荷依据。

关键词：采煤机整机动力学相似理论虚拟样机行走轮

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航空发动机整机动力学研究进展与展望

中小企业管理与科技 2016年第8期 234-234页

作者：门艳杰中国航空规划设计研究总院有限公司北京100120

航空发动机与航空设备的运行有着直接关联,为了促进我国航空航天领域的发展,促使该领域不断有新的血液融入,相关人员需要不断加强研究力度。航空航天领域是我国科研工作的重要内容,我国政府部门对此非常看重,每一年都会投入大量的科研... 详细信息

航空发动机与航空设备的运行有着直接关联,为了促进我国航空航天领域的发展,促使该领域不断有新的血液融入,相关人员需要不断加强研究力度。航空航天领域是我国科研工作的重要内容,我国政府部门对此非常看重,每一年都会投入大量的科研资金。经过科研人员长时间的努力和付出,我国航空发动机整机动力学研究取得了非常可观的成就,同时也在向着更深层次的领域快速发展。本文就是对航空发动机整机动力学研究进展和展望进行深入探究,希望对相关人员有所启示,促进我国航空航天领域的可持续发展。

关键词：航空航天发动机整机动力学进展

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航空发动机整机动力学研究进展与展望

山东工业技术 2016年第5期 225-225页

作者：秦义斌交通运输部北海第一救助飞行队山东蓬莱265600

为了进一步提高航空发动机的稳定性,确保航空航天安全,本文以航空发动机作为研究对象,通过对其整机动力学双转子固有特性以及滚动轴承的系统动力学等相关方面的研究进行阐述和分析,进而对其整机动力学未来的发展方向予以展望。

关键词：航空发动机整机动力学双转子

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超高速磨床整机动力学分析与实验研究

超高速磨床整机动力学分析与实验研究

作者：陶禹东北大学

学位级别：硕士

超高速磨床日益向高速度、高精度和高加工效率方向发展,因此对超高速磨床动态特性的要求越来越高,要采用先进的动态设计方法来提升超高速磨床竞争力。建立准确、合理的超高速磨床动力学模型是进行机床结动力学分析以及构动态设计的基础... 详细信息

超高速磨床日益向高速度、高精度和高加工效率方向发展,因此对超高速磨床动态特性的要求越来越高,要采用先进的动态设计方法来提升超高速磨床竞争力。建立准确、合理的超高速磨床动力学模型是进行机床结动力学分析以及构动态设计的基础,结合部动力学建模是整机建模的关键。超高速磨床的结合部对机床整机的动态特性具有非常重要的影响。本文以超高速磨床以及结合部作为研究对象,通过理论分析与实验相结合的方法研究了结合部对超高速磨床整机动力学特性的影响,并在此基础上对机床的主要部件进行了结构改进以及优化。本文主要研究内容如下： (1)首先总结了超高速磨削技术、超高速磨床以及国内外结合部动态特性研究现状,介绍了目前结合部以及整机动态特性主要方法,提出了理论研究、动态试验和有限元相结合的方法研究超高磨床整机动态特性。介绍了超高速磨削力公式推导,阐述了超高速磨削过程中产生的磨削力和不平衡惯性力,对超高速磨床进行了整机静力学分析。 (2)对超高速磨床导轨结合部进行了动力学建模,利用吉村允孝积分法计算出了超高速磨床结合部动态特性参数。利用有限元法对超高速磨床进行了模态分析,得到超高速磨床固有频率和相对应的振型,对超高速磨床整机进行了谐响应分析,通过分析找到了动态特性薄弱环节。 (3)对超高速磨床进行了动态特性实验,实验得到了超高速磨床前二十阶模态参数,验证了超高速磨床有限元建模的合理性,同时验证了结合部对整机动态特性有较大影响。 (4)对超高速磨床的两大主要部件床身和立柱进行了静态和动态分析,通过分析找到立柱和床身的薄弱环节,考查了床身与立柱对动态特性影响趋势,明确了床身和立柱改进方向,对其进行了改进,使机床的整机性能得到了提高。

关键词：超高速磨床结合部整机动力学动态特性实验结构改进

基于部件级模型修正的某发动机整机动态特性计算

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载人航天 2023年第2期29卷 229-237页

作者：张帆叶莺樱耿斌斌王慧邹宜霖北京航天动力研究所北京100071 航天科技集团低温推进技术重点实验室北京100071 首都航天机械有限公司北京100071

针对型号研制初期产品缺乏试验、动力学识别误差较大的问题,采用一种经修正的简化模型计算发动机动特性。首先,使用多类型有限元单元进行整机刚度等效简化建模及单元耦合,计算得到喷管延伸段的结构模态特性;然后,对比喷管延伸段简化模... 详细信息

针对型号研制初期产品缺乏试验、动力学识别误差较大的问题,采用一种经修正的简化模型计算发动机动特性。首先,使用多类型有限元单元进行整机刚度等效简化建模及单元耦合,计算得到喷管延伸段的结构模态特性;然后,对比喷管延伸段简化模型、全三维模型与振动台模态试验结果,以100 Hz内主要模态频率为优化目标,使用多目标遗传优化算法对简化模型进行修正重构;最后,计算重建后整机模型动态特性,得到发动机模态特性与各部件位置谐响应分布规律。该模型修正方法在型号研制初期不具备试验条件情况下,能通过多轮模型修正得到较为准确的整机动特性。

关键词：液体火箭发动机整机动力学结构优化方法局部结构模态分析

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整机结构设计的评估方法——结构效率

航空动力学报 2010年第10期25卷 2170-2176页

作者：张大义马艳红梁智超洪杰北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

从整机动力学的角度,提出一种量化各种结构改进设计对整机性能收益的评估方法——结构效率,其内涵应当包括发动机质量有效承载项,模态参与项以及变形量协调项,并建立初步分析方法.通过某转子/支承系统的结构优化算例,指出了结构效率在... 详细信息

从整机动力学的角度,提出一种量化各种结构改进设计对整机性能收益的评估方法——结构效率,其内涵应当包括发动机质量有效承载项,模态参与项以及变形量协调项,并建立初步分析方法.通过某转子/支承系统的结构优化算例,指出了结构效率在整机结构设计中的优越性,并对结构概率的进一步研究前景和研究重点进行了论述.

关键词：整机动力学结构设计振动间隙结构效率