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Y掺杂量对N-BiVO_4可见光催化活性的影响

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材料工程 2018年第6期46卷 36-42页

作者：王敏韩进张宇由美雁杨光俊柴天昱朱彤东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

以水稻秆为模板,采用溶胶-凝胶法制备Y掺杂N-BiVO_4光催化剂。利用XPS,XRD,SEM,BET和UV-Vis DRS等手段对其进行表征和分析。结果表明:所制备的系列样品均为单斜白钨矿型BiVO4,Y掺杂并没有改变N-BiVO_4催化剂的晶型;Y掺杂抑制了晶粒生长... 详细信息

以水稻秆为模板,采用溶胶-凝胶法制备Y掺杂N-BiVO_4光催化剂。利用XPS,XRD,SEM,BET和UV-Vis DRS等手段对其进行表征和分析。结果表明:所制备的系列样品均为单斜白钨矿型BiVO4,Y掺杂并没有改变N-BiVO_4催化剂的晶型;Y掺杂抑制了晶粒生长和团聚,导致N-BiVO_4晶体粒径减小和比表面积增大,禁带宽度变窄和光吸收边红移。在可见光(λ≥420nm)照射下,通过光催化降解偶氮胭脂红B(Azocarmine B,AZB),考察了Y掺杂量对N-BiVO_4可见光催化活性的影响。其中6Y-N-BVO的光催化效果最好,50min后对偶氮胭脂红B的降解率达97%,较N-BVO(68%)和6Y-BVO(72%)有明显提高。

关键词：水稻秆掺杂 BiVO4 偶氮胭脂红B

基于听觉模型和极值点概率密度的断齿故障特征提取方法研究

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振动与冲击 2016年第19期35卷 101-106页

作者：吴文寿李允公王波李国萌石悦红东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

齿轮断齿故障的重要特征是啮合过程中在断齿处产生碰撞与冲击。考虑到人耳听觉系统对于突发的瞬态声信号具有本能的反应,为提取断齿故障诱发的瞬态冲击响应成分,提出一种基于听觉模型和信号极值点概率密度的特征提取方法。该方法首先对... 详细信息

齿轮断齿故障的重要特征是啮合过程中在断齿处产生碰撞与冲击。考虑到人耳听觉系统对于突发的瞬态声信号具有本能的反应,为提取断齿故障诱发的瞬态冲击响应成分,提出一种基于听觉模型和信号极值点概率密度的特征提取方法。该方法首先对信号进行GT带通滤波、相位调整及极值点提取,然后计算各极值点的幅值概率密度,通过对其求导判断各滤波通道中是否存在瞬态冲击成分,继而提取与之相关的极值点。同时,由于系统振动时会产生与断齿冲击无关的极值点,为准确提取断齿冲击,根据瞬态信号频带连续性和多频段分布特点,设计了相应的提取方法。经实测信号验证表明,所提方法能准确刻画及提取断齿故障特征,可以在含有多种类型的瞬态冲击响应成分中提取出只由断齿故障所诱发的冲击成分,且提取结果精确度较高。

关键词：断齿故障听觉模型概率密度瞬态信号故障诊断特征提取

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软体手臂刚度特性分析

农业机械学报 2017年第6期48卷 407-412页

作者：项超群郝丽娜张颖郭少飞李存峰东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

气动肌肉驱动的软体机器人具有质量轻、功率密度比高、人机交互安全性高等优点。提出了一种由伸长型及收缩型气动肌肉组成的变刚度软体机器人手臂,能够实现位置与刚度的解耦。针对单根收缩型及伸长型气动肌肉进行了刚度测试实验,利用最... 详细信息

气动肌肉驱动的软体机器人具有质量轻、功率密度比高、人机交互安全性高等优点。提出了一种由伸长型及收缩型气动肌肉组成的变刚度软体机器人手臂,能够实现位置与刚度的解耦。针对单根收缩型及伸长型气动肌肉进行了刚度测试实验,利用最小二乘法建立了单根气动肌肉气压、位移及刚度关系模型。基于所建立的单根气动肌肉刚度模型,针对所设计的软体手臂,建立了手臂刚度模型。搭建了手臂刚度测试实验平台,通过实验验证可知理论模型与实验模型的刚度变化趋势一致,平均相对误差为3.60%,最大相对误差为6.17%。

关键词：软体机器人伸长型气动肌肉收缩型气动肌肉静刚度模型实验

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结合面接触阻尼对模态耦合系统不稳定性影响

振动与冲击 2017年第17期36卷 16-20,41页

作者：潘五九李小彭王雪高建卓李木岩闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

针对目前结合面微观形貌对由摩擦和系统结构双重引起的模态耦合系统不稳定性影响的理论研究缺少,尝试从微观角度解释结合面的接触阻尼特性对宏观系统的影响。对车辆制动盘制动工况进行抽象综合,给出了两自由度系统的物理和数学模型,其... 详细信息

针对目前结合面微观形貌对由摩擦和系统结构双重引起的模态耦合系统不稳定性影响的理论研究缺少,尝试从微观角度解释结合面的接触阻尼特性对宏观系统的影响。对车辆制动盘制动工况进行抽象综合,给出了两自由度系统的物理和数学模型,其中的接触阻尼部分采用给出的接触阻尼分形模型。分别阐释了接触阻尼比、摩擦因数、系统固有频率比及它们间的耦合效应,对系统不稳定的影响。研究方法和结果可更深入地理解结合面接触阻尼对宏观系统的影响,有一定的理论意义;同时在深入理解接触阻尼对系统不稳定的影响下可逆向反推来加工制造合适的结合面参数(分形维数D和分形尺度系数G)。

关键词：结合面分形理论接触阻尼模态耦合不稳定

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接触式机械密封端面的分形磨损模型

振动．测试与诊断 2020年第5期40卷 841-846,1017页

作者：李小彭杨泽敏潘五九王琳琳徐金池闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

基于分形理论将动、静环端面的接触简化为粗糙表面与理想刚性平面的接触,讨论了接触式机械密封端面形貌的表征方法,建立了接触式机械密封的磨损模型。根据建立的模型,分析各分形参数、材料参数及工作参数对磨损的影响,并将所建模型与实... 详细信息

基于分形理论将动、静环端面的接触简化为粗糙表面与理想刚性平面的接触,讨论了接触式机械密封端面形貌的表征方法,建立了接触式机械密封的磨损模型。根据建立的模型,分析各分形参数、材料参数及工作参数对磨损的影响,并将所建模型与实验数据进行对比,验证了模型的合理性。结果表明:接触式机械密封分形维数D与其磨损率γ呈浴盆曲线的关系;特征长度尺度参数G、端面比载荷pg、转速n与其磨损率γ成正比;接触式机械密封的综合弹性模量E与其磨损率γ成反比。

关键词：分形理论接触式机械密封端面形貌磨损

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非线性能量阱在转子系统振动抑制中的应用

机械工程学报 2020年第15期56卷 191-197页

作者：姚红良曹焱博张钦闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

现代旋转机械需要结构简单且具有宽频抑振范围的抑振装置,因此研发了一种具有分段线性非线性刚度的非线性能量阱(Nonlinearenergysink,NES)。首先介绍了该非线性能量阱的结构和工作原理;其次分析了非线性能量阱的刚度和阻尼特性,并建立... 详细信息

现代旋转机械需要结构简单且具有宽频抑振范围的抑振装置,因此研发了一种具有分段线性非线性刚度的非线性能量阱(Nonlinearenergysink,NES)。首先介绍了该非线性能量阱的结构和工作原理;其次分析了非线性能量阱的刚度和阻尼特性,并建立了转子-非线性能量阱系统的动力学方程;之后,采用数值方法分析了非线性能量阱在各向同性转子系统和各向异性转子系统中的振动抑制效果,并对其宽频抑振能力进行了验证;最后,建立试验系统验证了非线性能量阱的效果。研究结果表明,该非线性能量阱对于各向同性和各向异性转子系统都有很好的振动抑制能力,数值仿真最佳抑振率达到68%,试验最佳抑振率达到67%。

关键词：转子系统非线性能量阱振动抑制分段线性刚度

含有失谐特征的叶片-转盘-转轴转子系统动态特性

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航空动力学报 2015年第1期30卷 67-75页

作者：李朝峰周世华任翔闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

采用有限元法建立了叶片、叶片-转盘及叶片-转盘-转轴动力学模型,在结构谐调和失谐情况下,分析了不同类别的模型动力学特性,给出了不同模型的振型分布图和频率分布图.通过对比研究发现:对于叶片的特性计算考虑转盘和考虑转轴有着非常大... 详细信息

采用有限元法建立了叶片、叶片-转盘及叶片-转盘-转轴动力学模型,在结构谐调和失谐情况下,分析了不同类别的模型动力学特性,给出了不同模型的振型分布图和频率分布图.通过对比研究发现:对于叶片的特性计算考虑转盘和考虑转轴有着非常大的区别,一些模型出现严重的频率分裂和振型耦合现象.另外,由于失谐会造成叶片-转盘及叶片-转盘-转轴模型的不同类型的叶片耦合振动,也出现了振动频率的分离和集中现象,甚至导致系统模态的丢失和局部振动情况,结构失谐最终导致模态频率更为连续,这为叶片转子系统的设计带来一定困难.

关键词：叶片-转子谐调/失谐频率分裂局部振动耦合频率

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转子系统变刚度动力吸振器试验研究

振动与冲击 2018年第9期37卷 80-85页

作者：姚红良王童照曹焱博闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

为实现转速变化转子系统的振动抑制,提出了一种新型的变刚度动力吸振器,采用永久磁铁组成的变刚度机构实现吸振器的刚度和固有频率可调。设计了吸振器结构,建立了转子-永磁变刚度吸振器的动力学方程并分析了吸振器的工作原理。搭建了转... 详细信息

为实现转速变化转子系统的振动抑制,提出了一种新型的变刚度动力吸振器,采用永久磁铁组成的变刚度机构实现吸振器的刚度和固有频率可调。设计了吸振器结构,建立了转子-永磁变刚度吸振器的动力学方程并分析了吸振器的工作原理。搭建了转子-永磁变刚度吸振器试验台和控制系统,编制了PID控制程序。在试验台上进行了永磁变刚度机构有效性试验、扫频吸振效果验证试验、转子定转速控制试验等试验。研究结果表明,所设计的变刚度动力吸振器能够达到振动抑制效果。

关键词：变刚度动力吸振永久磁铁 PID控制

基于自由振动衰减响应的硬涂层材料力学特性参数辨识

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振动与冲击 2016年第24期35卷 145-151页

作者：孙伟王茁东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

获得硬涂层材料的储能模量和损耗因子等力学特性参数是硬涂层复合结构建模及减振优化设计的基础。现有的关于硬涂层材料参数辨识研究通常是基于梁形试件和复杂的实验过程。而这里面向悬臂板结构,提出一种仅需测得涂层前后悬臂板的时域... 详细信息

获得硬涂层材料的储能模量和损耗因子等力学特性参数是硬涂层复合结构建模及减振优化设计的基础。现有的关于硬涂层材料参数辨识研究通常是基于梁形试件和复杂的实验过程。而这里面向悬臂板结构,提出一种仅需测得涂层前后悬臂板的时域共振自由振动衰减响应,来辨识硬涂层材料力学特性参数的方法。首先,确定了由自由振动衰减响应辨识硬涂层储能模量及损耗因子的原理。进一步,给出了获得上述硬涂层材料参数所需的关键参数(包括响应包络线、即时共振频率和阻尼)的辨识方法。再则,描述了硬涂层板有限元建模以及共振频率、模态应变能和参考应变的求解方法。最后以涂敷NiCoCrAlY+YSZ硬涂层的悬臂薄板为例进行了实例研究,获得了该混合涂层的储能模量及损耗因子。进一步,将获得的硬涂层材料参数代入到有限元分析模型,通过对比试验与有限元计算获得的硬涂层板前6阶共振频率,证明了所辨识的材料参数的合理性。经比较发现,辨识获得的硬涂层储能模量及损耗因子随参考应变的变化规律同其他文献基本一致,但该结果可直接用于硬涂层板形结构的建模。

关键词：自由振动衰减响应硬涂层力学特性参数参数辨识