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基于AMESim的新型双控制边调压阀设计 被引量:2
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作者 刘涛 高彦军 +1 位作者 张鹏 董朋 《机械设计》 北大核心 2025年第1期138-143,共6页
在交通车辆和特种工程车辆中,经常采用液压系统进行传动和动作控制,而液压调压阀广泛地应用在液压系统中,当系统中某一个支路的工作压力与系统压力不同时,通过液压调压阀能够降低系统压力,从而保证该支路的工作压力稳定,并且避免对液压... 在交通车辆和特种工程车辆中,经常采用液压系统进行传动和动作控制,而液压调压阀广泛地应用在液压系统中,当系统中某一个支路的工作压力与系统压力不同时,通过液压调压阀能够降低系统压力,从而保证该支路的工作压力稳定,并且避免对液压系统压力产生影响。然而,当调压过程中降低的压力差值较大时,经过阀口的压降变大,因此,液压阀此处的流体流动较为紊乱,容易产生流体噪声及压力波动。文中提出了一种新型的双边控制式的调压阀,详细分析了该新型调压阀的工作原理,通过在调压阀的阀芯结构上设计两个控制边,从而减小了通过每个控制边的压降,保证了调压阀工作稳定性,详细分析了传统调压阀的结构特点,设计了新型调压阀的基本结构,搭建了AMESim仿真分析模型,并通过仿真分析模型验证了新型的双边控制液压阀的工作原理的正确性。 展开更多
关键词 调压阀 双控制边 新型减压阀 仿真分析
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升降式起落架油气缓冲器性能仿真分析 被引量:1
2
作者 张帅 曹泽宇 +2 位作者 邱华 史国昭 俞滨 《液压与气动》 北大核心 2025年第3期18-25,共8页
提出了一种具备升降功能的新型油气缓冲器结构,既能满足缓冲功能,又能满足飞机装卸货物需求,通过虚拟仿真技术对该结构进行了性能参数分析。基于该新型升降式油气缓冲器的工作原理,搭建了其数学模型与仿真模型。结果表明:在一定范围内,... 提出了一种具备升降功能的新型油气缓冲器结构,既能满足缓冲功能,又能满足飞机装卸货物需求,通过虚拟仿真技术对该结构进行了性能参数分析。基于该新型升降式油气缓冲器的工作原理,搭建了其数学模型与仿真模型。结果表明:在一定范围内,该油气缓冲器的升降、缓冲性能与气腔初始压力呈正相关,与气腔初始容积呈负相关,但当气腔初始压力增至7.5 MPa或气腔初始容积减小至0.01 m3时,系统会出现抖动现象。研究结果为工程应用升降式起落架油气缓冲器的结构设计提供了参考,提高了设计效率和设计质量。 展开更多
关键词 飞机升降式起落架 油气缓冲器 性能分析 仿真分析
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晶圆键合用气液增压设备控制系统设计与试验 被引量:1
3
作者 安高成 张建宇 +3 位作者 刘宝玉 陈东良 肖让 郭嘉琪 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期85-92,共8页
在芯片制造过程中,晶圆键合技术需将晶圆高精度粘合,其连接质量依赖于稳定且精确的压力控制。为了保证压力稳定且绿色环保,一般采用气液增压设备来实现这一过程。然而,气体刚度较低且密封件摩擦力不稳定,会干扰输出力的稳定性。针对晶... 在芯片制造过程中,晶圆键合技术需将晶圆高精度粘合,其连接质量依赖于稳定且精确的压力控制。为了保证压力稳定且绿色环保,一般采用气液增压设备来实现这一过程。然而,气体刚度较低且密封件摩擦力不稳定,会干扰输出力的稳定性。针对晶圆键合所需的宽范围和高精度输出力,研制一款全新的气液增压设备。为了实现高输出力控制精度,搭建气液增压设备的数学模型,得到控制系统的近似传递函数;设计系统自适应模糊PID控制算法,并通过MATLAB/Simulink仿真对比所提算法和传统PID算法的控制效果,通过样机试验对仿真结果及控制算法优化结果进行验证。结果表明:所设计的自适应模糊PID控制器可以有效提高气液增压设备的控制精度,额定工况下其控制误差小于5‰,且具有较好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 气液增压设备 输出力精度 自适应模糊PID控制
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刚强约束的主轴结构设计研究
4
作者 尚欣 陈宇 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期995-1007,共13页
针对主轴结构主要由人依据经验进行设计,设计结果与人的经验有很大相关性且不能充分考虑热影响等因素,很难实现智能设计的问题,通过定义主轴结构的几何结构函数,建立主轴结构的强度约束和刚度约束,实现主轴结构的刚强耦合分析,最终建立... 针对主轴结构主要由人依据经验进行设计,设计结果与人的经验有很大相关性且不能充分考虑热影响等因素,很难实现智能设计的问题,通过定义主轴结构的几何结构函数,建立主轴结构的强度约束和刚度约束,实现主轴结构的刚强耦合分析,最终建立了主轴结构设计可扩充的数学模型;根据建立的主轴结构数学模型,通过数值求解获得主轴符合刚强耦合要求的主轴外廓形状曲线,然后结合装配要求,利用分段直线拟合的方法,将曲线转化为易加工的直线外廓,从而获得主轴各段的直线外廓,完成基于刚强耦合的主轴结构设计。最后,以一个立式加工中心的主轴结构设计为例,验证了所提方法的正确性和可行性,为主轴结构智能设计提供了基础。 展开更多
关键词 智能设计 主轴 结构 刚强约束 结构数学模型 结构设计
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涡轮钻具四支点接触球轴承结构参数优化设计与磨损仿真分析
5
作者 周思柱 熊紫云 +2 位作者 曾云 刘书杰 马传华 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第14期5840-5848,共9页
涡轮钻具作为能满足深地高温钻井的动力钻具,推力轴承寿命短是影响钻井效率的关键问题。以涡轮钻具中四支点接触球轴承为研究对象和提升其服役寿命为研究目标,基于正交试验设计方法和有限元数值模拟方法,选择滚动体直径、接触角、球组... 涡轮钻具作为能满足深地高温钻井的动力钻具,推力轴承寿命短是影响钻井效率的关键问题。以涡轮钻具中四支点接触球轴承为研究对象和提升其服役寿命为研究目标,基于正交试验设计方法和有限元数值模拟方法,选择滚动体直径、接触角、球组节圆直径三组变量为设计参数,进行了不同结构参数和磨粒磨损寿命之间的正交试验,采用极差分析法确定轴承的最优结构参数。并建立了轴承磨损的温度-位移耦合有限元模型,考虑轴承的摩擦生热,研究了轴向载荷、温度和磨损次数对轴承磨损深度的影响规律。研究结果表明:最优结构参数轴承整体性能提升,缓解了轴承的应力集中情况,减少了轴承的磨损量,优化后结构寿命比初始寿命提高了4.6%。本文方法为该类轴承优化设计提供参考价值。同时分析了不同工况条件对轴承磨损的影响。随着轴向载荷的增大,轴承磨损深度增加;随着磨损次数的增大,磨损深度也呈现增大的趋势;随着井底温度升高,磨损深度先减小后逐渐增加。 展开更多
关键词 四支点接触球轴承 涡轮钻具 正交试验 优化设计
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液力变矩器搅油损失及其抑制研究
6
作者 李文达 柳景灿 +2 位作者 夏艳 郭猛 刘城 《液压与气动》 北大核心 2025年第9期67-76,共10页
液力变矩器是液力传动系统的核心部件,发动机的动力全部经由液力变矩器传递至变速系统,因此液力变矩器效率直接影响整车经济性。由于液力变矩器在工作时浸在油液中,高速转动时搅动黏性油液产生搅油损失,影响动力传动系统效能。针对液力... 液力变矩器是液力传动系统的核心部件,发动机的动力全部经由液力变矩器传递至变速系统,因此液力变矩器效率直接影响整车经济性。由于液力变矩器在工作时浸在油液中,高速转动时搅动黏性油液产生搅油损失,影响动力传动系统效能。针对液力变矩器搅油损失开展仿真及试验研究,建立了基于粒子法的液力变矩器搅油流场仿真模型,计算不同液力变矩器转速及油液温度下的转矩及功率损失,设计了液力变矩器全包式挡油罩以抑制搅油损失,用试验验证了仿真模型及搅油抑制方法的准确性及可行性。结果表明,液力变矩器搅油转矩随着转速增加近似线性增加,液面高度对搅油转矩损失也有显著影响,液面越高,搅油损失越大。通过加入挡油罩,可以有效抑制搅油转矩损失,抑制效率在不同液面高度下均超过83%。研究结果为液力变矩器的搅油转矩数值计算提供了方法,同时为液力传动箱油底壳液位设计提供了依据。 展开更多
关键词 液力变矩器 CFD 搅油转矩 粒子法
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轴交错位下人字齿轮非赫兹接触闪温计算方法
7
作者 徐向阳 樊林放 +2 位作者 姚璐 贾涵杰 古代辉 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期336-343,共8页
针对人字齿轮抗胶合设计中轴交错位引起载荷分配不均和缺乏有效闪温计算方法的问题,本文基于影响系数法,综合考虑几何传动误差和轴交错位误差对齿面初始接触间隙的影响,提出轴交错位下人字齿轮非赫兹接触分析方法,获得二维分布的接触应... 针对人字齿轮抗胶合设计中轴交错位引起载荷分配不均和缺乏有效闪温计算方法的问题,本文基于影响系数法,综合考虑几何传动误差和轴交错位误差对齿面初始接触间隙的影响,提出轴交错位下人字齿轮非赫兹接触分析方法,获得二维分布的接触应力和沿齿宽变化的接触半宽,并改进Blok闪温公式,建立了轴交错位下人字齿轮齿面闪温动态计算模型,对比验证了所提方法的准确性。研究表明:随着错位角增大,左右侧齿面偏载现象逐渐加重;随着滚动角度增大,齿面闪温和两侧闪温差值均呈现先减后增的趋势;随着转速增大,除节点外闪温差值增大,越靠近啮入啮出两侧,增大速率越快。研究成果可为人字齿轮抗胶合设计提供理论基础。 展开更多
关键词 人字齿轮 轴交错位误差 载荷分配 非赫兹接触 接触应力 接触半宽 齿面闪温 抗胶合设计
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角接触球轴承精度寿命试验机研制及试验验证
8
作者 崔永存 董璞 +2 位作者 舒杭 周勇勇 姚嘉 《机床与液压》 北大核心 2025年第5期197-203,共7页
角接触球轴承的精度寿命是衡量其性能的一个重要标准。为实现对轴承精度寿命的测量,设计一台角接触球轴承精度寿命试验机,进行了试验机主体结构设计、主轴轴系设计、加载装置和驱动装置设计、润滑系统及测控系统设计等,试验机能够实现... 角接触球轴承的精度寿命是衡量其性能的一个重要标准。为实现对轴承精度寿命的测量,设计一台角接触球轴承精度寿命试验机,进行了试验机主体结构设计、主轴轴系设计、加载装置和驱动装置设计、润滑系统及测控系统设计等,试验机能够实现试验轴承振动和温升、主轴静刚度和跳动以及陪试轴承温度和磨损量等参数的测量。以7014角接触球轴承作为试验轴承,对其在既定工况条件下进行试验,得到试验轴承的振动和温升数据,验证了试验机的可靠性和稳定性。该试验机可为角接触球轴承的精度寿命测量提供试验平台。 展开更多
关键词 角接触球轴承 精度寿命 试验机
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电动汽车高效节能驱动与传动系统研究进展 被引量:5
9
作者 赵升吨 郑臻皓 +2 位作者 杜威 曹杨峰 杨啸垠 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1-15,共15页
驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传... 驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传动结构的研究进展。从驱动方式原理及特点方面,分析总结了单电机驱动、单电机-变速器驱动、双电机耦合驱动以及多电机驱动系统的工作模式及优缺点,指出了单电机驱动系统存在电机效率低下、动力性欠缺以及节能性不足的问题,而多电机驱动凭借多种工作模式提高了驱动系统的效率、延长了续驶里程,是未来电动汽车驱动与传动结构的主要类型。从多电机耦合方式分类方面,详细总结了转速耦合、转矩耦合以及转速转矩耦合3种多电机耦合方式驱动基本原理及研究现状,明确提出速转矩耦合驱动系统在低速重载、高速轻载路况下都能够灵活的分配多台电机的功率来提高驱动系统的整体效率,综合性能最好。此外,总结了目前现有的轮毂电机系统、轮边电机系统以及单桥单电机+单桥双电机驱动系统,进一步分析表明未来的电动汽车驱动系统应朝着多动力源、一体化、机电耦合方向发展。该研究可为未来电动汽车驱动与传动系统的研发提供参考。 展开更多
关键词 电动汽车 驱动与传动 转速耦合 转矩耦合 节能性
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基于RBM-CNN模型的滚动轴承剩余使用寿命预测 被引量:4
10
作者 张永超 杨海昆 +2 位作者 刘嵩寿 赵帅 陈庆光 《轴承》 北大核心 2025年第5期96-101,共6页
针对滚动轴承剩余使用寿命预测时存在特征提取困难及预测准确性较差的问题,提出一种基于受限玻尔兹曼机(RBM)与卷积神经网络(CNN)的滚动轴承剩余使用寿命预测模型。首先,采用快速傅里叶变换对轴承原始振动信号进行频域变换构建幅值谱;其... 针对滚动轴承剩余使用寿命预测时存在特征提取困难及预测准确性较差的问题,提出一种基于受限玻尔兹曼机(RBM)与卷积神经网络(CNN)的滚动轴承剩余使用寿命预测模型。首先,采用快速傅里叶变换对轴承原始振动信号进行频域变换构建幅值谱;其次,通过RBM挖掘幅值谱中的深度全局特征;然后,通过建立早期故障阈值点划分退化阶段;最后,利用深度CNN对轴承剩余使用寿命进行预测。使用辛辛那提大学轴承数据集对所提方法进行验证,并与其他深度学习方法进行对比,结果表明RBM-CNN模型的均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)最小,预测准确度最高,达到90.05%,验证了RBM-CNN模型在滚动轴承剩余使用寿命预测中的优越性。 展开更多
关键词 滚动轴承 使用寿命 寿命预测 玻尔兹曼机 卷积神经网络
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基于BNN-RA模型的风电机组轴承故障诊断研究 被引量:2
11
作者 余萍 宋紫琼 +1 位作者 曹洁 陈息良 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期643-651,共9页
针对风电机组轴承故障诊断中特征提取困难,模型迭代速度慢,精度低的问题,该文提出一种基于改进二值化神经网络(BNN)的风电机组轴承故障诊断方法。首先采用格拉姆角场(GAF)将轴承振动信号转换为二维图像,以提高特征提取精度,然后结合深... 针对风电机组轴承故障诊断中特征提取困难,模型迭代速度慢,精度低的问题,该文提出一种基于改进二值化神经网络(BNN)的风电机组轴承故障诊断方法。首先采用格拉姆角场(GAF)将轴承振动信号转换为二维图像,以提高特征提取精度,然后结合深度残差网络和注意力机制构建BNN-RA(BNN+Residual Network+Spatial attention network structure)故障诊断模型,实现轴承的高效故障诊断,最终通过美国凯斯西储大学(CWRU)与江南大学(JNU)公开的轴承数据集进行方法有效性验证。结果表明,该方法可有效提高网络迭代速度和诊断精度,模型在CWRU轴承数据集单一工况下迭代11次可达到收敛,故障诊断准确率达到99.20%,在两数据集的不同工况下平均准确率可达98.46%与97.6%。 展开更多
关键词 风电机组 故障诊断 轴承 二值化神经网络 格拉姆角场
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基于SSA-IWT-EMD的滚动轴承故障诊断方法 被引量:3
12
作者 雷春丽 焦孟萱 +3 位作者 樊高峰 刘世超 薛林林 李建华 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1152-1162,共11页
针对小波阈值降噪不充分及经验模态分解(EMD)特征频率提取不明显的问题,提出一种基于麻雀搜索算法-改进小波阈值-EMD(SSA-IWT-EMD)的滚动轴承故障诊断方法。引入2个调节因子,提出一种IWT函数,克服了传统软硬阈值的缺点,并运用SSA对其各... 针对小波阈值降噪不充分及经验模态分解(EMD)特征频率提取不明显的问题,提出一种基于麻雀搜索算法-改进小波阈值-EMD(SSA-IWT-EMD)的滚动轴承故障诊断方法。引入2个调节因子,提出一种IWT函数,克服了传统软硬阈值的缺点,并运用SSA对其各参数进行全局寻优,实现滚动轴承信号降噪。提出一种综合指标P对EMD产生的分量进行选取重构,突出信号的故障特征信息。采用包络谱分析实现轴承的故障诊断。仿真和实测结果验证了所提方法的有效性;同时与单一指标选取分量的方法及文献方法进行对比,说明了综合指标P和所提方法具有更强的降噪能力及特征提取能力,包络谱幅值及倍频成分更明显,可以更好地实现对滚动轴承的故障诊断。 展开更多
关键词 滚动轴承 改进阈值 综合指标 经验模态分解 故障诊断
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振动混合器内上浮颗粒悬浮特性数值模拟 被引量:1
13
作者 李良超 赵国柱 +2 位作者 马国鹭 张磊 徐斌 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期147-154,162,共9页
对振动混合器内颗粒悬浮特性的深入了解,可为该类混合器的结构设计和优化提供依据.借助计算流体力学技术(computational fluid dynamics,CFD),应用欧拉-欧拉双流体模型对上浮颗粒在振动混合器内的悬浮特性进行了数值模拟研究.振动盘的... 对振动混合器内颗粒悬浮特性的深入了解,可为该类混合器的结构设计和优化提供依据.借助计算流体力学技术(computational fluid dynamics,CFD),应用欧拉-欧拉双流体模型对上浮颗粒在振动混合器内的悬浮特性进行了数值模拟研究.振动盘的往复运动采用动网格技术进行处理.通过模拟得到了混合器内的流场和颗粒的动态悬浮特性,并将模拟结果与文献试验数据对比验证模型准确性.结果表明,振动混合器内流场的典型特征为在振动盘的上方和下方各形成一循环涡流,涡流强弱随振动盘往复运动周期变化,但涡流方向保持不变,颗粒在混合器内悬浮分别经历均匀性快速变好、略微变好和动态稳定悬浮3个阶段.提高频率和增大振幅均可以使颗粒更快达到稳定悬浮,且悬浮的均匀性更好,但增大振幅会使悬浮的均匀波动性有所变大.增大固含量可使颗粒悬浮的均匀性增加,波动性减小. 展开更多
关键词 振动混合器 上浮颗粒 固液悬浮 两相流动 数值模拟
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一种面向旋转机械多传感器故障诊断的模态融合深度聚类方法 被引量:3
14
作者 伍章俊 许仁礼 +1 位作者 方刚 邵海东 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第1期244-259,共16页
针对单传感器和单模态信号特征信息不足的问题,该文提出一种基于多模态融合的端到端深度聚类旋转机械多传感器故障诊断方法(EDCM-MFF)。首先,利用门控递归单元自编码模块提取多传感器故障信号的深度时序特征。然后,应用短时傅里叶变换(S... 针对单传感器和单模态信号特征信息不足的问题,该文提出一种基于多模态融合的端到端深度聚类旋转机械多传感器故障诊断方法(EDCM-MFF)。首先,利用门控递归单元自编码模块提取多传感器故障信号的深度时序特征。然后,应用短时傅里叶变换(STFT)将故障信号转换为时频图像,并通过卷积自编码器提取这些图像的深度空间特征。接着,设计了一种模态融合注意力机制,通过计算不同模态深度特征之间的亲和矩阵,实现模态特征的融合。最后,采用Kullback-Leibler(KL)散度聚类,以端到端方式实现故障类型的识别。实验结果显示,该方法在东南大学齿轮箱和轴承数据集上的识别准确率分别为99.16%和98.63%。与现有的无监督学习方法相比,所提方法能够更有效地实现多传感器和多模态的旋转机械故障诊断。 展开更多
关键词 旋转机械 故障诊断 多模态融合 深度聚类
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基于类小波辅助分类生成对抗网络的轴承故障数据生成方法 被引量:2
15
作者 焦华超 孙文磊 王宏伟 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期546-557,共12页
利用数据生成方法生成时域特征和频域特征与轴承故障真实信号一致的高质量数据,构建平衡数据集,对数据不平衡情况下建立高效的轴承故障诊断模型具有重要意义。针对现有数据生成方法仅关注时域或频域单一特征的局限,提出了类小波辅助分... 利用数据生成方法生成时域特征和频域特征与轴承故障真实信号一致的高质量数据,构建平衡数据集,对数据不平衡情况下建立高效的轴承故障诊断模型具有重要意义。针对现有数据生成方法仅关注时域或频域单一特征的局限,提出了类小波辅助分类生成对抗网络。基于小波变换原理,使用多层神经网络构建类小波变换(WLT)网络,模拟小波变换及逆变换,建立时域与频域信号的映射关系;将WLT网络嵌入辅助分类生成对抗网络(ACGAN)模型中,作为模型生成器的主体;构建两个不同功能的判别器,使得改进的ACGAN在一次训练中能同时学到真实轴承振动信号的时域和频域特征信息。试验结果表明,WLT-ACGAN模型生成的轴承振动信号具有与真实轴承振动信号一致的时域特征和频域特征,数据不平衡时,利用生成信号扩增的平衡数据集构建的故障诊断模型具有较高的准确率。 展开更多
关键词 辅助分类生成对抗网络 类小波变换 轴承故障诊断 数据生成
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高温高压Y型截止阀组内流特性及流道结构改进研究 被引量:3
16
作者 马哲辉 吴斌彬 +3 位作者 李文庆 许家祥 金志江 钱锦远 《机电工程》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
流动性能是高温高压Y型截止阀组的关键性能指标,对截止阀组的运行具有重要意义。流速与流量的降低都会导致整体系统的工作效率下降。针对该问题,对全开工况下的DN15高温高压Y型截止阀组进行了研究。首先,以入口200 MPa、2000℃、出口常... 流动性能是高温高压Y型截止阀组的关键性能指标,对截止阀组的运行具有重要意义。流速与流量的降低都会导致整体系统的工作效率下降。针对该问题,对全开工况下的DN15高温高压Y型截止阀组进行了研究。首先,以入口200 MPa、2000℃、出口常温真空为边界条件,对截止阀组内的流场进行了数值模拟,全面分析了截止阀组内部截止阀、球阀、喷管区域的流动特性,重点研究了阀组内流速的变化;然后,识别了流道中流动受限的区域,并提取了相应的特征结构参数,如喷管扩张段过渡角度数等;最后,采用非支配排序遗传算法,根据阀组的出口流速与出口流量这两项流动性能指标,对阀组内的流道局部结构参数进行了优化。研究结果表明:根据最优结构参数所得模拟结果与优化前的数据进行对比,出口流量提升了8.13%,出口速度提升了3.52%。该研究结论揭示了特定结构参数对截止阀组流动特性的影响机制,结合遗传算法与数值模拟方法,实现了特种阀门的流动性能升级目的,可对后续类似阀门的设计与性能优化工作提供一定的参考。 展开更多
关键词 截止阀 液压控制阀 结构参数 遗传算法 流动性能 阀组内流场分布 非支配排序遗传算法
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航空氢发动机轴承所面临的挑战及机遇 被引量:1
17
作者 刘何 顾志军 +2 位作者 李文超 李峰 邓四二 《轴承》 北大核心 2025年第4期1-10,共10页
氢能作为一种理想的清洁能源,对助力航空工业脱碳有着重要潜力。探讨了航空氢发动机中轴承面临的典型问题,重点分析了氢脆、氢致开裂/剥落、氢鼓泡、应力腐蚀等氢损伤行为对轴承性能的影响,以及临氢/涉氢轴承的材料选择、设计参数、润... 氢能作为一种理想的清洁能源,对助力航空工业脱碳有着重要潜力。探讨了航空氢发动机中轴承面临的典型问题,重点分析了氢脆、氢致开裂/剥落、氢鼓泡、应力腐蚀等氢损伤行为对轴承性能的影响,以及临氢/涉氢轴承的材料选择、设计参数、润滑方式和工况适应性等技术挑战。通过对不同轴承抗氢损伤设计的研究结论和技术手段进行对比分析,指出氢分布均匀化、应力均匀化及损伤均匀化是提高航空氢发动机轴承氢环境适应能力与运行稳定性的重要策略,并进一步展望了未来研究的方向以及航空氢能发展所带来的机遇。 展开更多
关键词 滚动轴承 航空发动机 燃氢发动机 氢损伤 氢脆 推进系统
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含局部缺陷的角接触球轴承时变位移激励及动力学建模 被引量:2
18
作者 雷春丽 宋瑞哲 +3 位作者 樊高峰 刘凯 薛伟 李建华 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期753-762,共10页
角接触球轴承在长时间工作的情况下,会产生故障损伤从而影响系统正常运行。以外圈具有局部缺陷的角接触球轴承为研究对象,提出不同局部缺陷轮廓的判别方法,建立角接触球轴承局部缺陷时变位移激励广义表征模型,研究局部缺陷演化过程及其... 角接触球轴承在长时间工作的情况下,会产生故障损伤从而影响系统正常运行。以外圈具有局部缺陷的角接触球轴承为研究对象,提出不同局部缺陷轮廓的判别方法,建立角接触球轴承局部缺陷时变位移激励广义表征模型,研究局部缺陷演化过程及其位移激励机理。在此基础上,考虑轴承缺陷引起的时变位移对动力学特性的影响,基于赫兹接触理论,建立角接触球轴承故障动力学模型,并通过实验验证了所建模型的正确性。分析结果表明:矩形局部缺陷最终会演化成梯形形态;不同缺陷形貌诱发的位移激励变化趋势是不同的;与局部缺陷的长度相比,宽度对位移激励的影响更大。研究结果对轴承优化设计和故障诊断提供了理论基础。 展开更多
关键词 角接触球轴承 局部缺陷 时变位移激励 缺陷演变 动力学建模
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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法 被引量:1
19
作者 杨文 叶帅 +2 位作者 姚齐水 余江鸿 胡美娟 《机电工程》 北大核心 2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出... 目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 高速球轴承结构设计 多目标粒子群-遗传混合算法 改进非支配排序遗传算法 优化设计目标函数 层次分析法 6206型深沟球轴承
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非正交面齿轮传动系统的擦边碰撞特性分析 被引量:1
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作者 高建设 吴家宝 +2 位作者 吴鲁纪 杨林杰 饶晓波 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期1-11,17,共12页
为深入研究非正交面齿轮传动系统中的擦边碰撞现象,以齿面碰撞面和齿背碰撞面为分界面,将相空间划分为三个部分,构建了考虑多种强非线性因素的非正交面齿轮传动系统动力学模型。在两分界面建立位置Poincaré映射,并对擦边分岔条件... 为深入研究非正交面齿轮传动系统中的擦边碰撞现象,以齿面碰撞面和齿背碰撞面为分界面,将相空间划分为三个部分,构建了考虑多种强非线性因素的非正交面齿轮传动系统动力学模型。在两分界面建立位置Poincaré映射,并对擦边分岔条件进行计算,随后结合啮合力周期变化图和相图找到擦边分岔点,并对分岔点附近的Floquet乘子进行求解,通过分析擦边分岔对系统动力学的影响来揭示擦边碰撞特性,最后利用Adams软件进行仿真验证。研究表明:擦边碰撞会导致面齿轮传动系统冲击状态发生改变,通常不会对面齿轮传动系统的运动状态造成影响;当擦边分岔与倍周期分岔同时发生时,面齿轮传动系统会出现余维二擦边分岔,此时,擦边碰撞会导致系统运动状态与冲击状态均发生改变。此研究结果为工程中提高面齿轮传动系统的可靠性和寿命提供理论依据。 展开更多
关键词 擦边碰撞 擦边分岔 非光滑系统 面齿轮 冲击
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