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使用传声器阵列的涡旋声束旋转多普勒分析及其解复用

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声学学报 2024年

作者：刘联鋆褚志刚重庆大学机械与运载工程院

为了解决现有单旋转传声器解复用方法存在的低频响应不足和串扰问题，提出基于圆形传声器阵列的涡旋声束旋转多普勒分析和解复用方法。采用圆形传声器阵列提取旋转观察者接收的声压时域信号，并获得该声信号的旋转多普勒频移特性，然后... 详细信息

为了解决现有单旋转传声器解复用方法存在的低频响应不足和串扰问题，提出基于圆形传声器阵列的涡旋声束旋转多普勒分析和解复用方法。采用圆形传声器阵列提取旋转观察者接收的声压时域信号，并获得该声信号的旋转多普勒频移特性，然后分别根据某转速下单频谱和一定转速范围内多频谱的特性实现对涡旋声束的解复用。结果表明，单频谱解复用方法存在由极限多普勒效应和频移相同导致的解复用失效问题，而基于多频谱平均值的涡旋声束解复用方法可有效地解决低频响应不足和串扰等问题。

关键词：涡旋声束旋转多普勒效应传声器阵列解复用

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玫瑰香橙压缩特性及损伤机理

食品与机械 2024年第1期40卷 128-134页

作者：卢思宇罗强赖于树肖启明重庆三峡学院机械工程学院重庆404100

目的:减少玫瑰香橙在包装、运输过程中的损伤。方法:根据玫瑰香橙的基础几何数据及TPA试验、穿刺试验得出的最大压缩力、穿刺力,构建有限元模型对玫瑰香橙进行压缩仿真模拟。结果:玫瑰香橙直径范围为58.2~78.6 mm,平均质量为169.746 g,... 详细信息

目的:减少玫瑰香橙在包装、运输过程中的损伤。方法:根据玫瑰香橙的基础几何数据及TPA试验、穿刺试验得出的最大压缩力、穿刺力,构建有限元模型对玫瑰香橙进行压缩仿真模拟。结果:玫瑰香橙直径范围为58.2~78.6 mm,平均质量为169.746 g,赤道部果皮平均厚度为3.1 mm,最大穿刺力为6.26 N,平均破裂力为126.802 N。结论:玫瑰香橙赤道部位的抗压能力相对较弱,应避免受到挤压、冲击;玫瑰香橙在采摘、运输过程中能承受的力不宜超过100 N。

关键词：玫瑰香橙压缩特性有限元分析损伤机理

高性能镁合金电弧增材制造技术研究现状与展望

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机械工程学报 2024年第7期60卷 289-311页

作者：李坤吉辰白生文蒋斌潘复生重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 重庆大学金属增材制造(3D打印)重庆市重点实验室重庆400044 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

高性能镁合金已成为运载装备轻量化的重要发展方向之一,而镁合金因其自身活泼的性质和较差的室温加工性,在传统制造技术中受到了很大限制。最近电弧增材制造技术因其沉积速率高、制造空间大、成形稳定、过程安全等特点成为高性能镁合金... 详细信息

高性能镁合金已成为运载装备轻量化的重要发展方向之一,而镁合金因其自身活泼的性质和较差的室温加工性,在传统制造技术中受到了很大限制。最近电弧增材制造技术因其沉积速率高、制造空间大、成形稳定、过程安全等特点成为高性能镁合金先进制备的重要手段之一。因此,系统综述了目前电弧增材制造镁合金的研究现状,重点综述了目前电弧增材制造技术以及其沉积态镁合金在成形、组织与性能上的特点。同时针对镁合金在制备过程中的热循环、热累积、性能薄弱等问题,总结了制备过程中的原位加工、镁合金焊丝设计、电弧成形精度控制与热处理优化等研究与现状。并根据已有研究指出了电弧增材制造镁合金存在的瓶颈问题并提出该领域需要发展与改进的方向。

关键词：镁合金电弧增材制造轻量化微观组织性能

考虑双重不确定性的机械产品元动作可靠性分配方法

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中国机械工程 2024年第5期35卷 802-810页

作者：张威谢俊杜彦斌冉琰张根保重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 恒达富士电梯有限公司湖州313009 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆文理学院智能制造学院重庆402160

针对元动作可靠性分配中专家评价的不确定性问题,提出了一种同时考虑认知不确定性和随机不确定性的可靠性分配方法。利用功能运动动作(FMA)的层次方法将机械产品进行合理分解,得到产品的基本运动形式(元动作);将专家进行分组并以概率语... 详细信息

针对元动作可靠性分配中专家评价的不确定性问题,提出了一种同时考虑认知不确定性和随机不确定性的可靠性分配方法。利用功能运动动作(FMA)的层次方法将机械产品进行合理分解,得到产品的基本运动形式(元动作);将专家进行分组并以概率语言术语集(PLTS)进行评价,以降低专家评价的随机不确定性;将各组专家综合评价结果作为证据进行推理,根据证据融合理论综合所有专家信息,并减小专家的认知不确定性影响;计算各元动作权重值,进而将产品可靠性指标分配给元动作。通过应用实例,验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：机械产品认知不确定性随机不确定性可靠性分配元动作

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增材制造铝合金残余应力研究现状及展望

航空学报 2024年第12期45卷 1-25页

作者：李坤左春林廖若冰吉辰蒋斌潘复生重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 重庆大学金属增材制造(3D打印)重庆市重点实验室重庆400044 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

增材制造铝合金构件在制造过程中产生的残余应力已成为影响其性能的关键因素。全面了解导致残余应力形成的潜在机制并制定有效的预测和控制策略,对提高铝合金部件的结构性能至关重要。本文系统地阐述了增材制造铝合金残余应力领域的最... 详细信息

增材制造铝合金构件在制造过程中产生的残余应力已成为影响其性能的关键因素。全面了解导致残余应力形成的潜在机制并制定有效的预测和控制策略,对提高铝合金部件的结构性能至关重要。本文系统地阐述了增材制造铝合金残余应力领域的最新研究进展。首先,讨论了残余应力在增材制造铝合金性能方面的影响,包括对缺陷、组织及机械性能的影响;其次,分析了残余应力的产生机制,涉及复杂的热应力场与显微组织演变;同时,审查了影响残余应力的各种因素,发现其主要与构件结构和制造工艺有关;然后,探讨了多种先进检测技术的应用情况,包括X射线衍射法、中子衍射法等;此外,综述了基于精确模型的预测方法及表面处理等调控策略对改善构件残余应力方面的效果。最后,总结并展望了增材制造铝合金残余应力的发展趋势和方向。

关键词：铝合金残余应力增材制造应力检测模拟预测应力调控

应用滑动轴承的风电齿轮箱行星轮系动力学建模及解耦方法

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中国机械工程 2024年第4期35卷 591-601页

作者：唐浩谭建军李浩朱才朝叶伟孙章栋重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 重庆望江工业有限公司江苏分公司盐城224100 湖北汽车工业学院机械工程学院十堰442002

在行星轮系动力学建模中,常以非线性油膜力或线性刚度-阻尼形式考虑其对系统动力学特性的影响,前者仿真精度高但计算成本也高,后者计算效率高却忽略了油膜力和轴颈-轴套偏心量的时变性,仿真精度有限。为此,以2MW级风电齿轮箱为研究对象... 详细信息

在行星轮系动力学建模中,常以非线性油膜力或线性刚度-阻尼形式考虑其对系统动力学特性的影响,前者仿真精度高但计算成本也高,后者计算效率高却忽略了油膜力和轴颈-轴套偏心量的时变性,仿真精度有限。为此,以2MW级风电齿轮箱为研究对象,建立滑动轴承时变线性刚度-阻尼模型,提出计入轴颈-轴套时变偏心量的滑动轴承附加偏心修正力计算方法;利用行星架销轴-行星轮变形协调关系,将时变线性刚度-阻尼模型与附加偏心修正力进行耦合;建立应用滑动轴承的风电齿轮箱行星轮系动力学模型,对比了工况和轴承参数对模型计算精度与系统动态响应的影响,并通过试验加以验证。研究结果表明,齿轮副动态啮合力波动会使滑动轴承刚度-阻尼系数和附加偏心修正力产生周期性变化;在稳定和瞬态工况下,提出的模型可以很好地预测系统响应,尤其是行星轮振动响应;减小滑动轴承宽径比与间隙、增大输入转矩可以改善系统均载性能。

关键词：风电齿轮箱行星轮系滑动轴承动力学

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基于熵产理论的多级液力透平能量耗散机理分析

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农业机械学报 2024年第3期55卷 162-172页

作者：王晓晖蒋虎忠苗森春白小榜祁炳兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室兰州730050 重庆水泵厂有限责任公司重庆404100

液力透平作为一种液体余压能回收装置,在小水电建设和能量回收领域得到广泛应用,但其内部能量损失特性不清。以两级径流式液力透平为研究对象,基于熵产理论和Omega涡识别准则分析了各过流部件内能量耗散机理。结果表明:速度脉动和壁面... 详细信息

液力透平作为一种液体余压能回收装置,在小水电建设和能量回收领域得到广泛应用,但其内部能量损失特性不清。以两级径流式液力透平为研究对象,基于熵产理论和Omega涡识别准则分析了各过流部件内能量耗散机理。结果表明:速度脉动和壁面效应是能量损失的主要来源,设计工况下二者总占比为98.03%。叶轮和导叶是透平内能量耗散的主要区域;小流量工况,叶轮损失占比较高;大流量工况下,导叶损失占比较高。叶轮内的能量损失源于叶片前缘分离涡、吸力面回流涡以及叶片尾缘涡等不稳定流动现象,而相对液流角与叶片进口安放角的不匹配是导致叶轮内产生不稳定流动的根本原因;在导叶和导叶Ⅱ-反导叶中,不同流量下导致其能量耗散的因素基本保持一致,叶片前缘失速涡和流动分离等劣态流动引起的动量交换是导致能量损失的主要原因。环形吸水室内流动的非对称性导致导叶Ⅰ各流道内熵产率分布不均匀,而导叶Ⅱ-反导叶通过正导叶的整流减小了冲击效应,各流道内熵产率分布均匀且高熵区较小。

关键词：多级液力透平熵产理论 Omega涡识别准则能量耗散熵产率

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高温质子交换膜燃料电池动态性能测试教学实验设计

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实验技术与管理 2024年第4期41卷 209-214页

作者：雷钢卢海峰张财志王科康玲重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

该文结合科研热点,设计了具有创新性和研究性的“高温质子交换膜燃料电池动态性能测试实验”。实验研究了阳极流动和死端模式下高温质子交换膜燃料电池在阶跃电流条件下的动态响应。从实验理论基础、实验平台搭建、性能测试方法及内容... 详细信息

该文结合科研热点,设计了具有创新性和研究性的“高温质子交换膜燃料电池动态性能测试实验”。实验研究了阳极流动和死端模式下高温质子交换膜燃料电池在阶跃电流条件下的动态响应。从实验理论基础、实验平台搭建、性能测试方法及内容、实验结果探讨分析等方面,展示了科学研究的全过程。该实验旨在培养和提升学生的实验素养、科研能力、创新能力和实践能力。

关键词：高温质子交换膜燃料电池动态性能测试科教融合理实一体

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气浮垫的误差均化能力研究

润滑与密封 2024年第6期49卷 19-28页

作者：张朋海重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

为探究小孔节流气浮轴承的误差均化能力的主要影响因素,建立单个气浮垫的误差运动模型,并利用所定义的均化系数研究气浮垫误差运动、导轨条形状误差和气浮垫结构参数三者之间的定量关系。研究表明:对于长波长的导轨条形状误差(波数为0~... 详细信息

为探究小孔节流气浮轴承的误差均化能力的主要影响因素,建立单个气浮垫的误差运动模型,并利用所定义的均化系数研究气浮垫误差运动、导轨条形状误差和气浮垫结构参数三者之间的定量关系。研究表明:对于长波长的导轨条形状误差(波数为0~1),当波数逐渐增加时,均化系数从1逐渐降低到接近0;对于短波长的导轨条形状误差(波数为1~10),当波数靠近或者等于正整数时,均化系数取接近于0的最小值;当波数靠近或者等于正整数加0.5时,均化系数取小于0.25的局部最大值;结构参数中,封气边宽度对误差均化能力有很大影响,气垫间隙和小孔节流器孔径对误差均化能力基本无影响;当移动速度小于10 000 mm/s时,移动速度对误差均化能力的影响微弱。

关键词：气浮轴承均化系数误差运动形状误差结构参数