钢轨波磨区段科隆蛋扣件弹条断裂机理 被引量：1

1

作者 崔晓璐 彭双千 +2 位作者 徐佳 钟建科 祁亚运 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期205-213,共9页

钢轨波磨作为地铁线路的典型钢轨损伤形式,其高发区段常伴随着扣件弹条断裂问题,严重影响列车的运营安全.其中,科隆蛋扣件小半径区段是钢轨波磨的高发区段.为探究科隆蛋扣件弹条的断裂机理,首先结合现场调研,构建包含完整科隆蛋扣件的轮... 钢轨波磨作为地铁线路的典型钢轨损伤形式,其高发区段常伴随着扣件弹条断裂问题,严重影响列车的运营安全.其中,科隆蛋扣件小半径区段是钢轨波磨的高发区段.为探究科隆蛋扣件弹条的断裂机理,首先结合现场调研,构建包含完整科隆蛋扣件的轮对-钢轨-扣件系统有限元模型;然后,从共振响应的角度探究轮轨摩擦耦合振动激励下科隆蛋扣件弹条的共振响应;最后,从疲劳寿命角度,对比有无波磨区段科隆蛋扣件弹条的疲劳寿命情况,并以此量化不同弹条的疲劳损伤情况.研究结果表明:在钢轨波磨高发区段,轮轨摩擦耦合振动主频与科隆蛋扣件弹条一阶约束模态一致,轮轨摩擦耦合振动引起的弹条共振是科隆蛋扣件断裂的主要原因;钢轨波磨加剧了轮轨摩擦耦合振动,使得科隆蛋扣件弹条寿命相较无波磨区段下降99.04%,仅为设计寿命的3.11%;此外,科隆蛋扣件小半径曲线区段低轨工作边一侧的弹条更容易发生疲劳失效,失效位置位于其弹条后拱端内侧. 展开更多

关键词 钢轨波磨 轮轨摩擦耦合振动 弹条断裂 共振响应 疲劳失效

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高速铁路车轮多边形和钢轨波磨相关性及影响

2

作者 崔晓璐 卜涵 +3 位作者 徐晓天 尹越 徐佳 杨红娟 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期45-50,199,共7页

基于轮轨系统摩擦耦合振动会引发车轮多边形和钢轨波磨的问题,以高速铁路长大坡道直线区段作为研究对象,建立了高速铁路轮轨系统的有限元模型,研究长大坡道直线区段轮轨系统的摩擦耦合振动特性,阐明了车轮多边形和钢轨波磨的耦合特性。... 基于轮轨系统摩擦耦合振动会引发车轮多边形和钢轨波磨的问题,以高速铁路长大坡道直线区段作为研究对象,建立了高速铁路轮轨系统的有限元模型,研究长大坡道直线区段轮轨系统的摩擦耦合振动特性,阐明了车轮多边形和钢轨波磨的耦合特性。研究结果表明:高速铁路长大坡道区段趋于饱和的轮轨蠕滑力,容易诱导轮轨系统的摩擦耦合振动,从而引发具有频率相关性的车轮多边形和钢轨波磨;具有频率相关性的车轮多边形和钢轨波磨均会加剧轮轨系统的摩擦耦合振动,其中车轮多边形的影响更为明显;无频率相关性的车轮多边形和钢轨波磨相互作用时,并未体现出相互促进的关系,且实际情况中难以出现完全吻合的具有频率相关性的车轮多边形和钢轨波磨,因此二者在后续发展中关联性较弱。 展开更多

关键词 高速铁路 车轮多边形 钢轨波磨 摩擦耦合振动 耦合特性 关联性

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极端条件下高速铁路典型轮轨周期性磨耗相互作用探讨

3

作者 崔晓璐 王仕琦 +3 位作者 卜涵 徐晓天 赵晓波 张富贵 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期20-29,共10页

车轮多边形和钢轨波磨作为高速铁路典型轮轨周期性磨耗均会加剧轮轨振动,影响行车安全。为探究极端条件下当车轮多边形和钢轨波磨共存时的相互作用:首先,考虑高速铁路典型轮轨周期性磨耗建立了轮轨系统的有限元模型,探究了具有频率相关... 车轮多边形和钢轨波磨作为高速铁路典型轮轨周期性磨耗均会加剧轮轨振动,影响行车安全。为探究极端条件下当车轮多边形和钢轨波磨共存时的相互作用:首先,考虑高速铁路典型轮轨周期性磨耗建立了轮轨系统的有限元模型,探究了具有频率相关性的轮轨周期性磨耗竞争机制;然后,对比研究了具有频率相关性的轮轨周期性磨耗同/异相位接触时的轮轨摩擦耦合振动特性;最后,研究了具有频率无关性的轮轨周期性磨耗相互作用时的轮轨摩擦耦合振动特性。研究发现:在具有频率相关性的车轮多边形和钢轨波磨共存时的极端条件下轮轨系统最不稳定;具有频率相关性的轮轨周期性磨耗处于同相位时会加剧轮轨系统的不稳定,且同/异相位之间轮轨摩擦耦合振动的差距会随着波深的增加而增大;具有频率无关性的轮轨周期性磨耗的振动频率越接近对轮轨系统稳定性的影响越大。 展开更多

关键词 车轮多边形 钢轨波磨 摩擦耦合振动 同/异相位 频率相关性

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基于压电纤维复合材料半主动干摩擦阻尼器的设计与实验研究 被引量：1

4

作者 范雨 陈杰波 +1 位作者 吴亚光 李琳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期227-235,共9页

针对薄壁结构的振动问题,设计了一种铺设压电纤维复合材料(Macro-Fiber Composite,MFC)的波纹形柔性干摩擦阻尼器。介绍了波纹形半主动干摩擦阻尼器的结构形式和驱动原理。通过准静态试验探究了阻尼器在不同电压序列下输入电压与输出正... 针对薄壁结构的振动问题,设计了一种铺设压电纤维复合材料(Macro-Fiber Composite,MFC)的波纹形柔性干摩擦阻尼器。介绍了波纹形半主动干摩擦阻尼器的结构形式和驱动原理。通过准静态试验探究了阻尼器在不同电压序列下输入电压与输出正压力的关系,揭示了MFC驱动变形的迟滞非线性,并据此提出了局部线性化的驱动方案,规避了迟滞非线性给正压力控制带来的挑战。在此基础上,对安装上述阻尼器的悬臂梁结构开展了振动试验。结果表明,在设计工况下该阻尼器的减振效果良好,质量占比仅为5%的阻尼器即可使振动峰值下降79%;该半主动干摩擦阻尼器显著拓宽了有效工作范围,当振动水平为设计工况的9倍时,通过MFC驱动调控正压力,减振比例仍可保持在约75%,避免了阻尼效果的大幅衰减。 展开更多

关键词 薄壁结构 半主动振动控制 干摩擦阻尼器 压电纤维复合材料 机电耦合

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盘式制动器在不同制动模式下的热-机耦合行为研究 被引量：1

5

作者 袁琼 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期446-456,共11页

对盘式制动器在拖曳制动、紧急制动和缓慢制动这3种不同制动模式下的热-机耦合行为进行分析。结果表明,在拖曳制动模式下,制动盘两侧摩擦片的变形形式各不相同,因此制动盘两侧摩擦片的温度分布不一致。此外,钳指侧和活塞侧摩擦片的振动... 对盘式制动器在拖曳制动、紧急制动和缓慢制动这3种不同制动模式下的热-机耦合行为进行分析。结果表明,在拖曳制动模式下,制动盘两侧摩擦片的变形形式各不相同,因此制动盘两侧摩擦片的温度分布不一致。此外,钳指侧和活塞侧摩擦片的振动信号和接触力信号差异明显,钳指侧对摩擦副的摩擦振动逐渐加剧,并产生新的振动频率;活塞侧对摩擦副的振动趋于稳定,原有的振动频率逐渐消失;在紧急制动模式下,制动盘两侧摩擦片的温度分布特征类似,均是从进摩擦区向出摩擦区扩散,但是由于作用时间较短,温度上升不明显。但两侧摩擦片的振动信号有所区别,尤其是活塞侧摩擦片出现持续自激振动,并且产生新的振动频率。在缓慢制动模式下,虽然制动盘两侧的摩擦片外径均为表面高温区,但在制动后期,活塞侧摩擦片表面高温排布呈现出“点状分布式”特点。钳指侧摩擦片和活塞侧摩擦片的振动信号存在差异,钳指侧摩擦片振动持续时间较长,但其振动强度较活塞侧则更加微弱。界面力学信号分析结果很好地验证了该结论。 展开更多

关键词 热-机耦合 制动 摩擦振动 接触温度

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定向井抽油杆柱纵横扭耦合振动仿真研究

6

作者 王宏博 孙秀荣 +4 位作者 李凤鑫 李伟成 辛顺 王长亮 李东芳 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1936-1949,共14页

抽油杆柱是由接箍与抽油杆通过螺纹连接组成的细长杆柱。对抽油杆柱动力学行为的研究是预防抽油杆柱失效破坏,降低油井运行成本的基础。针对抽油杆柱的纵横扭耦合振动,提出杆管摩擦力产生的绕轴扭矩是扭转振动的激励这一观点。考虑摩擦... 抽油杆柱是由接箍与抽油杆通过螺纹连接组成的细长杆柱。对抽油杆柱动力学行为的研究是预防抽油杆柱失效破坏,降低油井运行成本的基础。针对抽油杆柱的纵横扭耦合振动,提出杆管摩擦力产生的绕轴扭矩是扭转振动的激励这一观点。考虑摩擦力对杆柱纵横扭耦合振动的影响,建立了具有初弯曲的定向井抽油杆柱在顶端位移激励、底端载荷激励、弯曲井眼轨道激励与油管约束条件下的纵横扭耦合振动仿真模型。采用四阶龙格-库塔法实现了对仿真模型的求解和对杆柱动力学行为的仿真模拟。仿真结果表明:杆柱的纵横扭耦合振动对杆柱纵向、横向振动仿真结果均有影响,相对来说对纵向振动的影响并不明显;油井造斜段的杆管接触力大,杆柱受压段的杆管碰撞严重,因此油井的造斜段与杆柱的受压段为杆管偏磨的危险点;正常预紧情况下,杆柱的扭转振动不足以导致抽油杆柱脱扣,但当接箍螺纹预紧力降至杆柱的最大扭矩以下后,扭转振动即可能导致抽油杆柱脱扣。 展开更多

关键词 耦合振动 抽油杆柱 定向井 轨道激励 摩擦扭矩

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超声辅助拆卸螺纹副的减摩特性分析 被引量：1

7

作者 王奔 李展业 +3 位作者 赵哲 宋畅 季财行 李昕旸 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期169-179,共11页

目的探究不同超声参数对螺纹副拆卸扭矩及表面形貌的影响。方法由于拆卸扭矩由螺纹副接触面摩擦力决定,因此对不同超声方向、振幅和频率下超声拆卸螺纹副的减摩趋势进行分析。基于模态耦合原理的超声试验装置进行螺纹副拆卸试验,分别记... 目的探究不同超声参数对螺纹副拆卸扭矩及表面形貌的影响。方法由于拆卸扭矩由螺纹副接触面摩擦力决定,因此对不同超声方向、振幅和频率下超声拆卸螺纹副的减摩趋势进行分析。基于模态耦合原理的超声试验装置进行螺纹副拆卸试验,分别记录不同超声参数下扭矩传感器输出的拆卸扭矩,并进行对比,使用超景深显微镜观察拆卸后螺纹面的形貌。结果扭向、纵向、纵扭复合3个方向的超声减摩率分别为4.5%、10.2%、11.9%,在显微镜下普通拆卸的螺纹表面有较大的剥落屑。施加超声后,大块剥落屑变为剥落颗粒,螺纹面损伤依次减小;在超声振幅为0.1、0.3、0.5μm时,其减摩率分别为2.9%、7.9%、11.9%;振幅为0.1μm的表面有大面积的剥落颗粒以及部分划痕;当振幅增加到0.5μm时,剥落颗粒基本消失,螺纹面损伤呈降低趋势;在超声频率为20、28、40 kHz时,其减摩率分别为11.2%、11.5%、11.9%,螺纹面的烧蚀面积逐渐增大。结论纵扭复合超声的减摩效果最好,且螺纹面损伤最小。随着超声振幅的增加,减摩效果提高,螺纹面损伤降低。超声频率对螺纹副拆卸的减摩效果的影响较小,但频率的增加会导致接触面烧蚀面积增加,因此在超声方向和超声振幅相同的前提下,选用低频超声更适宜。研究结果可以为超声螺纹副拆卸装置的设计提供参考。 展开更多

关键词 超声振动 模态耦合 纵扭复合 螺纹副 减摩率

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钢轨连接不良处钢轨波磨的演化机制和参数化研究

8

作者 崔晓璐 李想 +3 位作者 吕东 李靖晨 杨红娟 漆伟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期19-26,共8页

地铁线路的钢轨连接不良主要包括钢轨焊接不良和轨缝不良,现场调研发现在钢轨连接不良处通常伴有钢轨波磨,对列车的运行造成潜在危害。为揭示钢轨焊接和轨缝不良处钢轨波磨的演化机制,结合现场调研构建钢轨连接不良处轮轨系统的有限元模... 地铁线路的钢轨连接不良主要包括钢轨焊接不良和轨缝不良,现场调研发现在钢轨连接不良处通常伴有钢轨波磨,对列车的运行造成潜在危害。为揭示钢轨焊接和轨缝不良处钢轨波磨的演化机制,结合现场调研构建钢轨连接不良处轮轨系统的有限元模型,基于摩擦耦合振动理论,分别采用复特征值分析和瞬时动态分析探究钢轨焊接和轨缝不良处轮轨系统的摩擦耦合振动特性,并探究焊缝波深、波长及轨缝间隙变化对钢轨波磨的影响规律。研究结果表明:列车通过钢轨连接不良处时会加剧轮轨系统的摩擦耦合振动,从而诱导钢轨波磨;钢轨焊接和轨缝不良处轮轨系统的摩擦耦合振动频率分别为472、464 Hz,轮轨系统动态响应产生的摩擦耦合振动主频在455~495 Hz之间,与现场调研钢轨波磨的频率一致;随着焊缝波深、轨缝间隙的增加以及焊缝波长的减小,轮轨系统的摩擦耦合振动特性也随之增大,更容易在钢轨焊接和轨缝不良处产生钢轨波磨。 展开更多

关键词 钢轨波磨 钢轨焊缝 钢轨轨缝 摩擦耦合振动 复特征值分析 瞬时动态分析

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变摩擦力下板带轧机辊系垂直-水平耦合振动特性 被引量：18

9

作者 侯东晓 彭荣荣 刘浩然 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1615-1619,共5页

考虑轧辊振动情况下轧制界面间变摩擦力因素影响,基于Orowan变形区力平衡理论建立了垂直和水平方向的动态轧制力模型.在此基础上考虑轧机结构振动的影响,建立了板带轧机垂直-水平耦合非线性振动动力学模型.运用多尺度法对该系统进行求解... 考虑轧辊振动情况下轧制界面间变摩擦力因素影响,基于Orowan变形区力平衡理论建立了垂直和水平方向的动态轧制力模型.在此基础上考虑轧机结构振动的影响,建立了板带轧机垂直-水平耦合非线性振动动力学模型.运用多尺度法对该系统进行求解,得到了系统的幅频响应方程,并采用1780轧机参数进行仿真,分析了非线性参数对幅频特性的影响.最后采用奇异性理论分析该耦合系统的分岔行为,得到该耦合系统在2参数平面内的6组不同转迁集及分岔图,这为进一步抑制轧机辊系振动提供了理论指导. 展开更多

关键词 轧机 变摩擦力 垂直-水平耦合振动 分岔

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汽车盘式制动器摩擦-振动耦合特性试验研究 被引量：28

10

作者 张立军 缪唯佳 余卓平 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期480-484,共5页

本文针对9种具有不同厚薄差和端面跳动量组合的汽车盘式制动器,利用制动器惯性试验台在四种制动压力工况下进行了制动转矩和制动压力的测量,并通过阶次分析与小波分析的方法研究了盘式制动器摩擦特性与制动压力波动之间的耦合关系.研究... 本文针对9种具有不同厚薄差和端面跳动量组合的汽车盘式制动器,利用制动器惯性试验台在四种制动压力工况下进行了制动转矩和制动压力的测量,并通过阶次分析与小波分析的方法研究了盘式制动器摩擦特性与制动压力波动之间的耦合关系.研究发现:制动盘的厚薄差和端面跳动会引起法向力的波动,进而引起摩擦系数的波动,并且摩擦系数、制动压力以及制动转矩的波动都与转速存在2阶的阶次关系;摩擦系数静态成分随着相对速度的减小和制动压力的减小而增大;摩擦系数动态部分随制动压力的增大而减小,且主要由制动盘厚薄差引起,端面跳动对其影响不明显. 展开更多

关键词 制动抖动 摩擦-振动耦合关系 制动力矩波动 制动压力波动 制动盘厚薄差 端面跳动

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基于小波变换的摩擦噪声模态耦合机理研究 被引量：13

11

作者 陈光雄 周仲荣 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期524-528,共5页

观察分析了往复滑动摩擦条件下摩擦噪声的形成和发展过程,探讨了摩擦噪声的产生机理.结果表明:在往复滑动摩擦条件下产生了2种具有明显不同特征的摩擦噪声:第一种摩擦噪声在摩擦系数较小的摩擦初期即存在,对应的法向主振动与切向主振动... 观察分析了往复滑动摩擦条件下摩擦噪声的形成和发展过程,探讨了摩擦噪声的产生机理.结果表明:在往复滑动摩擦条件下产生了2种具有明显不同特征的摩擦噪声:第一种摩擦噪声在摩擦系数较小的摩擦初期即存在,对应的法向主振动与切向主振动几乎同时发生;第二种摩擦噪声在摩擦系数比较大时才出现,对应的法向主振动发生于切向主振动之前.利用小波变换技术进行分析后发现,第一种摩擦噪声对应的动态摩擦力不是源于法向力变化,而第二种摩擦噪声对应的动态摩擦力则明显源于法向力变化,前者同模态耦合机理不符,而后者则支持模态耦合机理. 展开更多

关键词 尖叫噪声 摩擦振动 模态耦合 小波变换

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轴承摩擦力作用下弹性支承轴系自激振动特性研究 被引量：5

12

作者 覃文源 覃会 +2 位作者 郑洪波 张振果 张志谊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第17期187-194,共8页

以重力式水洞中的弹性支承轴系为研究对象,研究其在水润滑橡胶轴承摩擦力作用下的自激振动特性及其机理。实验结果表明,系统于某一确定转速产生自激振动,并随转速下降维持不变直到一个较低转速由于驱动力不足而消失,各个转速下的自激振... 以重力式水洞中的弹性支承轴系为研究对象,研究其在水润滑橡胶轴承摩擦力作用下的自激振动特性及其机理。实验结果表明,系统于某一确定转速产生自激振动,并随转速下降维持不变直到一个较低转速由于驱动力不足而消失,各个转速下的自激振动均表现为转速调制下的单阶模态失稳。为了研究自激振动机理,建立了弹性支承轴系动力学模型。在建模时,将轴系分为弹性支承和转轴两个子结构,分别获取固有振动频率和模态振型,建立在轴承界面摩擦力作用下的支承-转轴耦合动力学模型,并采用模态叠加法对模型进行降阶处理。采用四阶Runge-Kutta方法求解动力学方程,分析主要物理参数对系统的影响。分析结果表明,失稳模态为支承的小阻尼扭转振动模态,支承振动与轴承摩擦耦合作用是系统失稳的主要原因。 展开更多

关键词 弹性支承 摩擦激励 耦合振动 自激振动

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基于盘/销装置的摩擦尖叫噪声研究 被引量：7

13

作者 吕红明 孟德建 +1 位作者 张立军 余卓平 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期46-51,188-189,共6页

为了研究摩擦尖叫的产生机理,利用汽车制动盘、摩擦材料及铝合金圆销设计了一种长度可调的盘/销摩擦试验装置,进行了不同销长的摩擦尖叫试验。基于盘/销零件的约束模态试验结果,建立了装置的有限元模型。利用复特征值分析方法研究了销... 为了研究摩擦尖叫的产生机理,利用汽车制动盘、摩擦材料及铝合金圆销设计了一种长度可调的盘/销摩擦试验装置,进行了不同销长的摩擦尖叫试验。基于盘/销零件的约束模态试验结果,建立了装置的有限元模型。利用复特征值分析方法研究了销长、摩擦因数、载荷、速度和材料特性等因素对摩擦尖叫噪声的影响。结果表明:当圆销和制动盘间弯曲模态频率相近时会形成模态耦合,系统不稳定,产生摩擦尖叫噪声;通过改进系统结构、适当降低摩擦因数和调整材料特性可以减轻或消除摩擦尖叫。 展开更多

关键词 盘形制动 动力稳定性 噪声试验 摩擦振动 盘 销装置 模态耦合 复特征值分析

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集装箱平车垂向振动问题及减振对策 被引量：14

14

作者 朴明伟 王婷 兆文忠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期117-121,共5页

为了解决集装箱平车垂向加速度偏大问题,从变摩擦悬挂特性出发提出了一个降低动态相对摩擦因子的减振对策。根据斜楔受力分析建立具有三维非线性的摇枕悬挂,由交叉支撑式三大件转向架和三箱重载柔性车体构成刚柔耦合整车模型。三角坑和... 为了解决集装箱平车垂向加速度偏大问题,从变摩擦悬挂特性出发提出了一个降低动态相对摩擦因子的减振对策。根据斜楔受力分析建立具有三维非线性的摇枕悬挂,由交叉支撑式三大件转向架和三箱重载柔性车体构成刚柔耦合整车模型。三角坑和轨道路谱激励的摩擦减振仿真对比表明:降低斜楔摩擦系数可以避免重载车况斜楔"卡滞"使摇枕相对运动顺畅,减少车体产生高阶弹性振动的可能性;一旦车体因轨道扭曲不平顺而产生侧扭模态振动,低摩擦摇枕悬挂也将有助于这一模态振动的能量释放,减小车体二阶垂向弯曲模态和高阶模态振动。由于高分子材料组合斜楔具有极好的摩擦稳定性,这一斜楔摩擦动态优化新理念可以进一步提高摇枕悬挂对轨道不平顺的适应性。 展开更多

关键词 集装箱平车 垂向振动 三大件转向架 刚柔耦合 变摩擦悬挂

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基于热力耦合的滑动摩擦系数模型与计算分析 被引量：10

15

作者 龚中良 黄平 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期10-13,共4页

为预测和控制摩擦过程,通过分析界面原子在界面势能场激励下的热振动,建立了基于摩擦界面热力耦合过程的滑动摩擦系数计算模型.计算分析表明:滑动摩擦系数随相对滑动速度增大而增大;当摩擦界面实际接触面积与载荷呈线性关系时,滑动摩擦... 为预测和控制摩擦过程,通过分析界面原子在界面势能场激励下的热振动,建立了基于摩擦界面热力耦合过程的滑动摩擦系数计算模型.计算分析表明:滑动摩擦系数随相对滑动速度增大而增大;当摩擦界面实际接触面积与载荷呈线性关系时,滑动摩擦系数与接触面积无关;当实际接触面积接近名义接触面积时,滑动摩擦系数随载荷的增加而减小;此外,滑动摩擦系数随晶格常数增大而降低,随原子质量减小而减小. 展开更多

关键词 界面原子 热力耦合 滑动摩擦系数 能量耗散 热振动

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大跨度铁路斜拉桥车致纵向振动及塔梁连接研究 被引量：13

16

作者 李永乐 乔倩妃 +2 位作者 陈克坚 曾永平 向活跃 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期12-19,共8页

车辆的运行会使大跨度斜拉桥产生纵向运动,为研究列车荷载作用下大跨度铁路斜拉桥主梁的纵向运动量、纵向受力性能以及塔梁连接刚度的影响,以韩家沱长江大桥为工程背景,采用车-桥耦合振动分析方法,计算了主梁纵向位移和速度响应,为纵向... 车辆的运行会使大跨度斜拉桥产生纵向运动,为研究列车荷载作用下大跨度铁路斜拉桥主梁的纵向运动量、纵向受力性能以及塔梁连接刚度的影响,以韩家沱长江大桥为工程背景,采用车-桥耦合振动分析方法,计算了主梁纵向位移和速度响应,为纵向阻尼器的设计参数优化提供了依据;分析了塔梁间纵向相互作用力,给出了支座摩阻系数的上限值;计算了系统总刚度与弹性连接刚度的关系,明确了弹性连接刚度与纵向总刚度及主梁纵向位移之间的关系。研究表明:CRH2动车组对桥梁结构纵向动力响应的影响更明显;增加支座摩阻力可抵消由列车运行引起的结构体系纵向作用力,从而抑制主梁纵向运动;系统纵向总刚度随塔梁间弹性连接刚度的增大而增大,但非线性关系明显。 展开更多

关键词 铁路桥 斜拉桥 主梁 纵向动力性能 车一桥耦合振动 纵向刚度 动态摩阻力 有限 元法

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基于仿生设计离合器摩擦片表面减振降噪设计研究 被引量：4

17

作者 唐鹏 黄朝慧 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第6期166-172,189,共8页

基于仿生耦合思想,设计3种具有仿生特征表面的离合器摩擦片,即:圆坑摩擦片、直沟摩擦片和波浪型摩擦片,结合ABAQUS中的复特征值分析和显式动态分析,从频域和时域两方面对3种仿生摩擦片的离合器进行摩擦振动分析。复特征值分析结果表明,... 基于仿生耦合思想,设计3种具有仿生特征表面的离合器摩擦片,即:圆坑摩擦片、直沟摩擦片和波浪型摩擦片,结合ABAQUS中的复特征值分析和显式动态分析,从频域和时域两方面对3种仿生摩擦片的离合器进行摩擦振动分析。复特征值分析结果表明,离合器系统在接合过程中产生的摩擦振动具有多频特性,其响应是多种频率振动响应的叠加。随着摩擦系数增大,离合器系统的振动强度逐渐增强,产生振动的频率数量逐渐增多。对于振动倾向性系数(TOI)分析结果表明,仿生摩擦片能够有效抑制离合器系统的振动倾向,尤其是当在摩擦片表面加工出波浪状沟槽后,其改善离合器系统摩擦振动的效果最为显著。显式动态分析结果表明,当对摩擦片表面进行仿生设计处理后,离合器摩擦系统的振动幅值明显下降,波浪型摩擦片所对应的离合器振动幅值下降尤其显著,在所有仿生式摩擦片中展现出最佳的减振效果。对不同摩擦片界面应力进行分析,结果表明仿生摩擦片能够改善摩擦界面的应力集中现象,使得应力分布更加均匀,从而减弱界面能量堆积。尤其是在摩擦片表面加工出波浪形状后,该摩擦界面应力幅值最小,因此离合器系统的稳定性最好。该研究为可改善离合器振动噪声的摩擦片表面仿生设计提供理论依据和新的思路。 展开更多

关键词 振动与波 仿生耦合 离合器 摩擦振动 有限元分析

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拖曳与启停制动模式下盘式制动器热-机耦合特性研究 被引量：5

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作者 袁琼 李仕生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1191-1197,共7页

建立起盘式制动器三维热-机耦合有限元模型,分析在拖曳制动和启停制动两种模式下制动器的热-耦合特性和摩擦振动特性,并探讨了在启停制动模式下,不同的减速行为对热-机耦合和振动特性的影响。结果表明:制动器在热-机耦合作用下,制动盘... 建立起盘式制动器三维热-机耦合有限元模型,分析在拖曳制动和启停制动两种模式下制动器的热-耦合特性和摩擦振动特性,并探讨了在启停制动模式下,不同的减速行为对热-机耦合和振动特性的影响。结果表明:制动器在热-机耦合作用下,制动盘两侧摩擦片的热变形形式完全不同,导致两侧摩擦片的温度分布差异显著,活塞侧的摩擦片表面温度大于钳指侧摩擦片温度,这种温度差异也表现在制动盘两侧的盘面温度上;随着摩擦界面温度升高,制动系统的振动强度逐渐降低,但由于温度差异导致制动盘两侧的热变形程度不同,因此制动器活塞侧的振动强度大于钳指侧的振动强度;制动盘的减速行为对系统的热-机耦合特性和摩擦振动特性影响显著,在快速制动模式下制动器与外界热交换效应显著,界面温度较低,但是振动强度较大;慢速制动和分步制动模式下,界面温度迅速升高,但是由于摩擦过程较为缓慢,系统振动强度较低;尤其是分步制动的情况下,在某一阶段的振动强度有可能非常微弱。以上研究结果对认识制动系统的温度分布特性和改善制动器振动噪声问题具有一定指导意义。 展开更多

关键词 盘式制动器 热-机耦合 摩擦振动 制动 仿真分析

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中浅层水平井钻柱振动分析及加压方案研究 被引量：10

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作者 祝效华 曾理 李柯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期190-201,共12页

中浅层油气储层埋深浅、物性差、自然产能低,为较难动用的致密砂岩油藏,这会给水平井钻井带来巨大挑战,其中钻柱振动、拖压和摩阻问题是中浅层水平井急需解决的难题。因此,对于钻柱振动和摩阻的模拟非常重要。以鄂尔多斯地区水平井为例... 中浅层油气储层埋深浅、物性差、自然产能低,为较难动用的致密砂岩油藏,这会给水平井钻井带来巨大挑战,其中钻柱振动、拖压和摩阻问题是中浅层水平井急需解决的难题。因此,对于钻柱振动和摩阻的模拟非常重要。以鄂尔多斯地区水平井为例,基于三向耦合振动模型,从轴向力、钻柱横向位移和摩擦扭矩三个方面描述了鄂尔多斯地区两种不同井深结构的中浅层水平井钻柱的动力学特性,并和中深井做了对比。探讨了在使用加重钻杆、水力振荡器解决拖压问题过程中,不同加重钻杆根数、尺寸,水力振荡器脉冲力及安装位置对钻柱动力学特性及疲劳寿命的影响。结果显示:相较于中深层水平井,中浅层水平井钻压波动量仅为中深井的1/8,但是在造斜段,尤其是中和点附近的轴向力波动量却很大,达到20 kN,是中深井的1/3,因此造斜段中和点附近钻柱的振动是中浅井关注的重点。针对托压问题,在直井段末端至井斜25°~35°井段增加10~12根或者18~20根?114 mm或?127 mm加重钻杆,既能够保证较小的钻压波动量和摩阻,又能够保证造斜段钻柱较高的疲劳寿命。该结论在现场得到了应用。此外,可配合使用水力振荡器进一步降低摩阻,推荐水力振荡器安装在距钻头40 m处,脉冲力选用21 kN。 展开更多

关键词 中浅层水平井 耦合振动 摩擦扭矩

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钢轨波磨预测模型验证工况的研究 被引量：8

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作者 陈光雄 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1017-1023,1054,共8页

钢轨波磨会降低乘坐舒适性,增大轨道结构伤损,甚至影响列车的安全运行.为判断钢轨波磨预测模型的准确性,首先,基于钢轨波磨现场调研数据,统计地铁线路和干线铁路的钢轨波磨发生率;其次,针对现有钢轨波磨预测模型验证方法的局限性,同时... 钢轨波磨会降低乘坐舒适性,增大轨道结构伤损,甚至影响列车的安全运行.为判断钢轨波磨预测模型的准确性,首先,基于钢轨波磨现场调研数据,统计地铁线路和干线铁路的钢轨波磨发生率;其次,针对现有钢轨波磨预测模型验证方法的局限性,同时结合钢轨波磨发生的规律性,提出预测模型验证的3种基本工况:线路曲线半径≤350 m时的内轨波磨和外轨波磨、曲线半径≥650 m时的非科隆蛋扣件曲线线路或者直线线路钢轨的波磨,并进行实例验证;最后,根据基于轮轨蠕滑力饱和情况,提出了一种快速预测钢轨波磨发生的新方法.研究结果表明:现有的波磨预测模型验证工况缺乏一般性,大部分没有考虑线路曲线半径的影响,忽视了从新轨到波磨出现阶段的钢轨振动演变规律,造成通过验证的波磨预测模型预测准确率偏低;所提出的波磨快速预测方法准确率可达到85.00%. 展开更多

关键词 钢轨波磨 磨损 模型验证 摩擦耦合 自激振动

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