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锻造液压机振动特性机-液联合仿真

中国机械工程 2020年第10期31卷 1175-1182,1189页

作者：汪飞雪姚静胡福泰郑永江臧新良燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心秦皇岛066004

以YA32-315锻造液压机为研究对象,基于ADAMS、AMESim和ABAQUS平台,建立了锻造液压机弹性动力学联合仿真模型,研究了卸载冲击作用下锻造液压机均载和偏载工况的振动特性,分析了锻造力、系统压力、偏载量对振动特性的影响规律,结果表明:... 详细信息

以YA32-315锻造液压机为研究对象,基于ADAMS、AMESim和ABAQUS平台,建立了锻造液压机弹性动力学联合仿真模型,研究了卸载冲击作用下锻造液压机均载和偏载工况的振动特性,分析了锻造力、系统压力、偏载量对振动特性的影响规律,结果表明:锻造力和偏载量越大,冲击越大;偏载量相同时,Y向振动大于X向振动;系统压力对振动影响不大。振动测试实验验证了联合仿真模型的正确性。

关键词：锻造液压机弹性动力学联合仿真卸载冲击振动特性

非圆齿轮差动轮系往复机构反求设计与运动学分析

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中国机械工程 2021年第6期32卷 697-704页

作者：汪飞雪刘亚臧新良燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心秦皇岛066004

为了简洁有效地实现所需的往复运动,提出了一种非圆齿轮差动轮系组合并配以齿条来实现往复直线运动的新型机构,通过合理的节曲线设计,可得到理想的输出运动曲线,该机构形式简单、运行可靠。完成了机构运动学分析,并分析了节曲线对运动... 详细信息

为了简洁有效地实现所需的往复运动,提出了一种非圆齿轮差动轮系组合并配以齿条来实现往复直线运动的新型机构,通过合理的节曲线设计,可得到理想的输出运动曲线,该机构形式简单、运行可靠。完成了机构运动学分析,并分析了节曲线对运动特性的影响机制。以执行部件遵循余弦加速度和正弦加速度运动规律输出为例,反求得到了该机构非圆齿轮的节曲线,研究了输出齿轮的摆动角度、差动轮系传动比以及节曲线阶数等参数对节曲线的影响规律和设计准则。比较了上述两种运动规律对节曲线、传动比以及急回特性的影响规律。搭建了非圆齿轮差动轮系传动系统原理样机,并验证了新型传动系统的可行性。

关键词：非圆齿轮节曲线差动轮系往复运动机构反求设计

纳米氧化镧和蛇纹石改性PTFE复合材料淡水环境摩擦学性能预测

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润滑与密封 2021年第3期46卷 26-33页

作者：闫艳红吴子健卢欢王腾彬郝彩哲贾志宁燕山大学机械工程学院河北省轻质结构设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004 承德石油高等专科学校河北承德067000

以聚四氟乙烯(PTFE)为基体,改性纳米氧化镧(nano-La_(2)O_(3))、改性纳米蛇纹石(nano-serpentine)为添加剂,采用均匀设计法,制备nano-La_(2)O_(3)/nano-serpentine/PTFE复合材料。自制水环境模拟装置,设计并进行淡水环境复合材料摩擦学... 详细信息

以聚四氟乙烯(PTFE)为基体,改性纳米氧化镧(nano-La_(2)O_(3))、改性纳米蛇纹石(nano-serpentine)为添加剂,采用均匀设计法,制备nano-La_(2)O_(3)/nano-serpentine/PTFE复合材料。自制水环境模拟装置,设计并进行淡水环境复合材料摩擦学实验。使用Origin软件对实验数据进行曲线拟合,使用SPSS软件进行多元回归分析,得到摩擦学性能回归方程,通过MATLAB解出回归方程摩擦因数和磨损率理论最优解。以复合材料最优理论配比制作试件,进行摩擦学性能对比实验和磨损表面形貌分析。结果表明:复合材料摩擦学性能实验值与回归分析理论结果基本吻合,摩擦因数误差控制在5%以内,磨损率误差控制在10%以内,证明研究所用方法对复合材料摩擦学性能预测具有可行性。

关键词： PTFE基复合材料淡水环境均匀试验多元回归摩擦学性能预测

基于Fluent的矢量喷管作动器温度场仿真

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液压与气动 2020年第7期44卷 9-15页

作者：满春雷贾涛陆畅翟富刚张晋中国航发长春控制科技有限公司吉林长春130102 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004

以航空发动机矢量喷管作动器为研究对象,针对作动器工作时2种不同工况进行温度场分析,对作动器进行参数化建模,对于尺寸较小的环状间隙结构采用非结构网格和结构网格的混合网格的划分方法,利用Fluent软件对作动器进行稳态温度场分析,并... 详细信息

以航空发动机矢量喷管作动器为研究对象,针对作动器工作时2种不同工况进行温度场分析,对作动器进行参数化建模,对于尺寸较小的环状间隙结构采用非结构网格和结构网格的混合网格的划分方法,利用Fluent软件对作动器进行稳态温度场分析,并通过试验验证模型的准确性。分析不同工况下作动器内部温度分布以及易受温度影响的元件传感器定子、动子的温度分布规律,得出传感器的端部没有被冷却油冷却的部分可能存在超温情况,需在作动器设计时对此部分采取热防护措施,为后续的作动器的优化设计提供了探索。

关键词：作动器参数化建模温度场分析

基于状态观测器的智能悬臂梁自适应SSDV半主动振动控制研究

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兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 238-245页

作者：白永明蔡亮亮季宏丽江苏省陶瓷材料与工艺工程技术研究开发中心江苏宜兴214206 无锡工艺职业技术学院江苏宜兴214206 南京航空航天大学南京210016

半主动振动控制因其不需精确的结构模型就能实现较好的振动控制效果,以航天器上使用的某种轻质复合材料制作的智能悬臂梁结构件为载体,设计一种基于状态观测器的自适应SSDV半主动控制方法对其进行振动控制研究,取得了较好的控制效果,状... 详细信息

半主动振动控制因其不需精确的结构模型就能实现较好的振动控制效果,以航天器上使用的某种轻质复合材料制作的智能悬臂梁结构件为载体,设计一种基于状态观测器的自适应SSDV半主动控制方法对其进行振动控制研究,取得了较好的控制效果,状态观测器观测值误差在1%之内,一阶振动幅值减少了75.24%。这为航天器上柔性化和低刚度的悬臂结构件的振动控制提供一种有效可行的参考方法。

关键词：智能悬臂梁状态观测器自适应SSDV 半主动振动控制

基于改进PNM控制的并联数字阀及其系统主动容错控制研究

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机械工程学报 2023年

作者：王佩高紫乐 LINJAMA Matti 王定煜姚静燕山大学机械工程学院起重机械关键技术全国重点实验室(秦皇岛) 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心坦佩雷大学工程与自然科学学院

并联数字阀由多个结构简单、耐污能力强且可靠性高的数字阀组成，具备独特硬件冗余优势，一定程度保证了系统安全可靠性。然而，长期高频切换不可避免会导致其组成阀发生卡滞和泄漏等故障，使得原有开关组合控制失效，无法匹配目标需求... 详细信息

并联数字阀由多个结构简单、耐污能力强且可靠性高的数字阀组成，具备独特硬件冗余优势，一定程度保证了系统安全可靠性。然而，长期高频切换不可避免会导致其组成阀发生卡滞和泄漏等故障，使得原有开关组合控制失效，无法匹配目标需求，导致性能降级。因此，提出改进的PNM控制及故障自适应循环切换控制在减少切换次数下保证控制精度与各阀切换均匀性。在此基础上，提出基于信号自适应重构的主动容错控制方法改善故障性能。首先，介绍并联数字阀工作原理，基于高速开关阀的典型故障建立各故障下并联数字阀流量模型，利用并联数字阀独特的冗余特性，设计自适应信号在线重构以实现剩余功能重组与典型I、II类故障的容错机制，建立故障发生在泵侧和油箱侧的容错流量方程，设计不同工况下容错切换监督控制，分析不同工况下两类典型故障信号并联数字阀自适应重构机制与阀组协同控制下交叉错流的容错补偿效果，形成自适应主动容错补偿控制方法，优化故障下系统性能并保证可靠运行。基于等编码并联数字阀控缸试验台进行容错试验，结果表明，I类故障最大误差可减少约27%;II类故障最大误差可减少约12%，平均误差减少约12.5%。

关键词：数字液压并联数字阀 PNM 信号自适应重构主动容错

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四辊滚弯模型的建立与试验研究

塑性工程学报 2022年第11期29卷 95-101页

作者：刘涛高金龙黄世军南文明张津瑞燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 中国一重集团有限公司专项装备研究所辽宁大连116113 燕山大学河北省轻质结构设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004 中海油田服务股份有限公司河北廊坊065000

为提高型材变曲率滚弯成形精度,减少滚弯模型计算结果与型材滚弯尺寸之间的误差,以弹塑性变形理论为基础,分别建立了驱动辊与支撑辊之间的型材弹性弯曲模型、驱动辊与夹持辊之间的型材弹塑性弯曲模型以及驱动辊与弯曲辊之间的型材渐进... 详细信息

为提高型材变曲率滚弯成形精度,减少滚弯模型计算结果与型材滚弯尺寸之间的误差,以弹塑性变形理论为基础,分别建立了驱动辊与支撑辊之间的型材弹性弯曲模型、驱动辊与夹持辊之间的型材弹塑性弯曲模型以及驱动辊与弯曲辊之间的型材渐进卸载回弹模型,对当前滚弯模型进行了修正。在此基础上进行了多曲率T型材和L型材的滚弯试验,分别将修正后的滚弯模型的计算结果及基于几何模型的计算结果与试验数据进行了对比。结果表明,修正后的滚弯模型对T型材和L型材计算结果的平均准确度较基于几何模型的计算结果分别提高了18%和36%。

关键词：滚弯模型弯矩曲率四辊滚弯铝合金型材

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轻质铝合金轮毂分级淬火形性调控策略

中国机械工程 2023年第10期34卷 1214-1219,1229页

作者：池慧燕猛项鹏飞徐正琦安子军黄华贵燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心秦皇岛066004

为实现轻质铝合金轮毂的热处理变形精准调控,提出了喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺,通过搭建铝合金轮毂分级热处理试验平台及设计轮毂端面变形检测装置,对轻质铝合金轮毂热处理变形特性进行了详细分析。研究结果表明,轮毂内/外轮缘... 详细信息

为实现轻质铝合金轮毂的热处理变形精准调控,提出了喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺,通过搭建铝合金轮毂分级热处理试验平台及设计轮毂端面变形检测装置,对轻质铝合金轮毂热处理变形特性进行了详细分析。研究结果表明,轮毂内/外轮缘端面变形特性受轮毂结构刚度的影响,内轮缘变形呈现与外轮缘随动的变形特征;受轮毂换热不均匀、内部组织缺陷等影响,整体变形呈现一定的随机特性。在喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺下,轮毂典型监测点力学性能、硬度指标满足国标要求,轮毂外轮缘端面变形最大减幅达41.5%,新工艺可有效改善轻质铝合金轮毂的热处理轮毂端面变形情况。

关键词：铝合金轮毂端面变形分级淬火形性调控

连续纤维增强热塑性复合材料构件增材制造工艺力学及机制的多尺度模拟研究进展

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复合材料学报 2024年

作者：燕鑫王莘儒刘思琴常保宁刘斐祝颖丹张武翔丁希仑北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京航空航天大学宁波创新研究院高精尖制造技术与装备创新研究中心中国科学院宁波材料技术与工程研究所

连续纤维增强热塑性复合材料由于优异的力学和化学性能，具有广阔的应用前景。针对高性能复杂结构零件自动化制造需求，以自动铺放及连续纤维3D打印成型技术为代表的连续纤维增强热塑性复合材料的增材制造技术引起广泛关注。增材制造过... 详细信息

连续纤维增强热塑性复合材料由于优异的力学和化学性能，具有广阔的应用前景。针对高性能复杂结构零件自动化制造需求，以自动铺放及连续纤维3D打印成型技术为代表的连续纤维增强热塑性复合材料的增材制造技术引起广泛关注。增材制造过程是一个包含多尺度、多物理场的复杂过程，工艺机制尚不明确，且热塑性聚合物具有熔点高、黏度大等特性，增大了加工难度，成型工艺控制极具挑战。由于成型过程包含一系列力学问题，采用多尺度工艺力学仿真，结合理论与实验研究可以构建成型工艺参数及成型工艺质量之间的关联，为优化工艺参数设计和装备模块设计提供理论支持。多尺度模拟工艺力学及机制研究涉及到对各类复杂物理现象的理解和捕捉，算法种类繁杂，模型构建难度大，使得多尺度工艺力学建模颇具挑战性。本文总结了近年来不同尺度模拟方法在自动铺放及连续纤维3D打印等连续纤维增强热塑性复合材料工艺机制研究方面的进展，并对未来的发展方向及应用前景进行了分析和展望。

关键词：连续纤维增强热塑性复合材料增材制造工艺力学工艺机理多尺度仿真