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基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法研究
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作者 杨文英 潘宇航 鲍家璇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第18期7348-7358,I0027,共12页
动态特性评估对于交流接触器的可靠性和优化设计至关重要,数字样机模型与实验测量相结合的方法为评估动态特性提供了新方案。然而,现有商用有限元软件在求解数字样机模型时存在耗时长、收敛性差等诸多问题。对此,该文提出一种基于传输... 动态特性评估对于交流接触器的可靠性和优化设计至关重要,数字样机模型与实验测量相结合的方法为评估动态特性提供了新方案。然而,现有商用有限元软件在求解数字样机模型时存在耗时长、收敛性差等诸多问题。对此,该文提出一种基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法,可实现交流接触器动态特性的加速求解。首先,利用有限元法和场路耦合建立交流接触器电磁-力耦合的数字样机模型。然后,基于传输线法将有限元模型的三角形单元等效成电路模型和传输线模型,从而将非线性问题解耦为线性网络和非线性网络。非线性网络等效成多个独立的电路,可以进行单元的大规模并行计算。通过与商用有限元软件COMSOL Multiphysics?以及实验测量结果进行对比,验证了传输线法在交流接触器动态特性计算方面的准确性。与COMSOL Multiphysics?求解动态特性的时间相比,传输线法的计算速度比COMSOL Multiphysics?提升了2.46倍。 展开更多
关键词 交流接触器 有限元分析 传输线法 并行计算 动态特性
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基于考虑变形效应的土-水特征曲线求解非饱和地基动力响应 被引量:1
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作者 胡静 金林廉 +2 位作者 吕志豪 张家康 边学成 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期397-406,共10页
为研究移动荷载作用下的非饱和地基动力响应,在传统V-G土-水特征曲线模型的基础上,建立了考虑变形效应的土-水特征曲线模型,并基于该模型推导了新的非饱和土动力控制方程,从而完整描述非饱和土在受动力作用下的水-力耦合作用。进一步的... 为研究移动荷载作用下的非饱和地基动力响应,在传统V-G土-水特征曲线模型的基础上,建立了考虑变形效应的土-水特征曲线模型,并基于该模型推导了新的非饱和土动力控制方程,从而完整描述非饱和土在受动力作用下的水-力耦合作用。进一步的,采用2.5维有限元法对控制方程进行求解,求解结果分别与单相弹性介质,双相饱和介质和三相非饱和介质的解析解进行对比,均验证了该求解方法的准确性;不同介质模型的计算耗时分析表明2.5维有限元法是目前求解多孔介质动力问题的一种优势算法。通过数值分析发现,采用传统的、未考虑变形效应的土-水特征曲线会低估非饱和地基的振动强度。 展开更多
关键词 非饱和土 2.5维有限元法 动力响应 土-水特征曲线 水-力耦合
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非线性支承裂纹转子动力学特性研究
3
作者 陈林海 王念先 刘明政 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期32-36,共5页
对非线性支承磁悬浮裂纹转子系统进行了研究,首先采用呼吸函数模拟裂纹的呼吸效应,建立了Timoshenko梁—轴裂纹转子系统的刚度矩阵,基于有限元法建立了系统的运动方程,考虑了系统的漏磁与磁饱和效应建立了非线性支承力模型,并采用Newma... 对非线性支承磁悬浮裂纹转子系统进行了研究,首先采用呼吸函数模拟裂纹的呼吸效应,建立了Timoshenko梁—轴裂纹转子系统的刚度矩阵,基于有限元法建立了系统的运动方程,考虑了系统的漏磁与磁饱和效应建立了非线性支承力模型,并采用Newmark-β法进行求解,讨论了磁悬浮轴承非线性支承特性对裂纹转子动态响应的影响,分析了非线性程度与系统动态响应存在的关系。结果表明,在非线性支承的情况下,裂纹转子系统的频率响应中会激发出线性支承情况下几乎不存在的高频分量,且非线性特性越强,激发的高频分量越多。 展开更多
关键词 磁悬浮轴承 非线性特性 裂纹 动态响应 有限元法
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高速刀柄—刀具系统动力学建模及其仿真方法研究
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作者 杨劲威 沈春根 +1 位作者 戴欣雨 潘云龙 《工具技术》 北大核心 2025年第8期99-104,共6页
提出一种结合二维耦合三维循环对称模型的新型仿真方法来分析高速机床主轴—轴承—刀具系统的动力学特性。该方法基于有限元法,集成二维傅里叶多谐波与三维循环对称建模技术,实现对机夹立铣刀系统动态响应的精确预测。研究表明,该方法... 提出一种结合二维耦合三维循环对称模型的新型仿真方法来分析高速机床主轴—轴承—刀具系统的动力学特性。该方法基于有限元法,集成二维傅里叶多谐波与三维循环对称建模技术,实现对机夹立铣刀系统动态响应的精确预测。研究表明,该方法不仅显著提高系统动力学特性的计算效率,还为系统设计与故障诊断提供有效的理论支持。通过对刀柄与刀杆接触面的详细分析,验证该方法的实用性与可靠性。模拟分析表明,该方法在处理复杂模型时能够显著提升计算效率和结果的可靠性。 展开更多
关键词 主轴—轴承—刀具系统 有限元法 转子动力学 三维循环对称建模 动态特性
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涡桨发动机剩余不平衡量相位组合对转子振动响应的影响规律
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作者 赵林 颜维 +1 位作者 陈为 王飞 《航空发动机》 北大核心 2025年第1期84-88,共5页
为解决涡桨发动机部件动平衡合格但整机振动超标的问题,建立了转子系统动力特性有限元分析模型,分析了转子系统临界转速和不平衡响应特性,研究了剩余不平衡量相位组合对转子振动响应的影响规律。基于分析结果,改进了转子装配工艺流程并... 为解决涡桨发动机部件动平衡合格但整机振动超标的问题,建立了转子系统动力特性有限元分析模型,分析了转子系统临界转速和不平衡响应特性,研究了剩余不平衡量相位组合对转子振动响应的影响规律。基于分析结果,改进了转子装配工艺流程并开展了整机试验验证。结果表明:所建立的计算分析模型能反映转子系统的真实状况;剩余不平衡量的大小、轴向分布以及相位均会影响多面动平衡转子系统的振动响应,仅改变剩余不平衡量的相位组合即可大幅降低整机振动幅值;剩余不平衡量等比例缩放对最优相位组合的分布规律影响较小,不等比例缩放会导致最优相位组合分布规律大幅改变。改进后的转子装配工艺流程有效率达到96.7%,平均减振幅度超过40%,对减小转子在工作转速下的振动响应有显著效果,对整机减振具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 动力特性 转子动力学 有限元法 装配技术 相位组合 涡桨发动机
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疲劳试验机主轴轴承动力学分析及其疲劳寿命预测方法
6
作者 张自影 朱峻炜 +3 位作者 杨岩 刘妤 梁举科 杨鄂川 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第2期180-186,共7页
滚动接触疲劳试验机的有效工作时长受限于转子系统的轴承疲劳寿命,以转子系统中的滚动轴承为研究对象,建立其疲劳寿命的预测方法。采用多体动力学与有限元方法,建立滚动轴承动力学模型以及滚子滚道接触的有限元模型,分析轴承运转的动力... 滚动接触疲劳试验机的有效工作时长受限于转子系统的轴承疲劳寿命,以转子系统中的滚动轴承为研究对象,建立其疲劳寿命的预测方法。采用多体动力学与有限元方法,建立滚动轴承动力学模型以及滚子滚道接触的有限元模型,分析轴承运转的动力学过程,通过结合I-H理论,分别计算轴承的内外圈以及滚子的疲劳寿命。在对模型验证的基础上,模拟分析了不同径向载荷工况下滚动轴承的疲劳寿命,结果表明,相较ISO标准和L-P理论模型,模型更全面考虑了轴承滚子滚道的疲劳寿命,计算的轴承疲劳寿命更小,为疲劳试验机主轴轴承的疲劳寿命预测和分析提供了支撑。 展开更多
关键词 轴承疲劳寿命预测 疲劳试验机 多体动力学 有限元方法 数值模拟
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高温磁悬浮轴承-转子系统建模与动力学分析 被引量:4
7
作者 金超武 辛宇 +3 位作者 周扬 赵瑞瑾 周瑾 徐园平 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期746-754,822,共10页
在多电航空发动机中,主动磁悬浮轴承因其耐高温、非接触等特性可以突破温度对支承部位的限制,使支承部位能够更靠近燃烧室.为探究温度对磁悬浮轴承转子系统动态特性的影响规律,提出一种高温磁悬浮轴承转子系统动力学建模方法.通过仿真... 在多电航空发动机中,主动磁悬浮轴承因其耐高温、非接触等特性可以突破温度对支承部位的限制,使支承部位能够更靠近燃烧室.为探究温度对磁悬浮轴承转子系统动态特性的影响规律,提出一种高温磁悬浮轴承转子系统动力学建模方法.通过仿真得到转子在不同温度下的温度分布,并使用多项式拟合转子轴向温度分布;基于有限元方法推导柔性转子单元的动力学模型,引入温度影响,建立考虑温度影响的磁悬浮轴承转子系统整体动力学模型,并通过模态试验验证模型的准确性;基于理论动力学模型分析系统的动态特性.结果表明:温度升高会导致转子的前三阶支承模态频率下降,增大各阶幅频响应幅值;当温度从常温升至450℃时,转子的前三阶弯曲支承模态频率分别降低了3.818%、5.670%、3.183%,前三阶弯曲模态幅频响应幅值分别升高了83.4%、34.4%、24.1%. 展开更多
关键词 有限元法 高温特性 磁悬浮轴承 动力学分析 航空发动机
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脉冲风洞天平基础动力特征的简化计算方法 被引量:1
8
作者 李向东 聂连飞 +2 位作者 朱宝龙 林其 于时恩 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期413-422,共10页
为了研究脉冲风洞天平基础在脉冲气动荷载作用下的动力响应特征,以某脉冲风洞为例,选择某典型气动荷载作用形式,建立了脉冲风洞天平基础在气动荷载作用下竖直方向、水平方向位移以及回转角度等动力特征的简化计算方法,并采用数值模拟的... 为了研究脉冲风洞天平基础在脉冲气动荷载作用下的动力响应特征,以某脉冲风洞为例,选择某典型气动荷载作用形式,建立了脉冲风洞天平基础在气动荷载作用下竖直方向、水平方向位移以及回转角度等动力特征的简化计算方法,并采用数值模拟的方法验证其可靠性.研究结果表明:天平基础在典型气动荷载作用下,竖直向最大振幅0.00175 mm,频率7.94 Hz,水平向最大振幅0.00283 mm,频率7.94 Hz,回转角度最大振幅0.00034°,频率7.94 Hz,典型气动荷载对天平基础振动影响较小,也未产生共振现象;基础振动最大振幅随气动荷载增大而增大,基础振动频率随气动荷载频率增大而增大;在气动荷载不变的条件下,基础振动的最大振幅与频率随尺寸的变大而变小,基础振动的最大振幅也随地基土性质的增强而减小,但地基土性质的变化对基础振动频率无影响. 展开更多
关键词 脉冲风洞 天平基础 动力特征 计算方法 有限元分析
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考虑激励幅值慢变的卷绕头转子系统动力学建模 被引量:1
9
作者 王东强 史卫士 +2 位作者 于贺春 董学武 姜海芹 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第3期230-239,共10页
卷绕头转子系统结构之间的耦合振动和时频变激励使振动问题十分复杂,为了更准确地研究其动力学特性,根据转子动力学理论,使用有限元方法建立了考虑多盘质量慢变的卷绕头非线性转子系统整机动力学模型,运用Newmark-β数值积分方法对其动... 卷绕头转子系统结构之间的耦合振动和时频变激励使振动问题十分复杂,为了更准确地研究其动力学特性,根据转子动力学理论,使用有限元方法建立了考虑多盘质量慢变的卷绕头非线性转子系统整机动力学模型,运用Newmark-β数值积分方法对其动力学特性求解,得到仅存在初始不平衡量以及卷装不良带来的激励频率、幅值慢变下的非线性动力学行为。通过分析轴心轨迹、时域波形和幅频特性曲线等结果,发现卷绕头转子系统对因卷装不良引起的激励幅值慢变较为敏感,出现新的频率成分。进一步对比分析了不同节点处的振动频谱,其结果可为卷绕头转子系统动力学设计和故障识别提供一定理论支持。 展开更多
关键词 卷绕头转子系统 质量慢变 时频分析 有限元模型 激励幅值慢变 动力学特性
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基于分层法的石墨烯增强功能梯度Timoshenko梁动力特性有限元分析 被引量:1
10
作者 黄立新 周小云 滕靓媚 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期71-80,共10页
基于分层法对石墨烯增强功能梯度Timoshenko梁的动力特性问题进行有限元分析。在有限元建模过程中,首先将Timoshenko梁沿厚度方向分成若干层,然后利用改进的Halpin-Tsai细观力学模型计算各层的弹性模量,相应的泊松比和密度则根据混合率... 基于分层法对石墨烯增强功能梯度Timoshenko梁的动力特性问题进行有限元分析。在有限元建模过程中,首先将Timoshenko梁沿厚度方向分成若干层,然后利用改进的Halpin-Tsai细观力学模型计算各层的弹性模量,相应的泊松比和密度则根据混合率法则进行计算,最后对各层均采用4节点四边形板单元离散。通过数值算例分析分层数和单元尺寸比例的合理性,探究石墨烯片的分布形式、质量含量、几何形状和尺寸等因素对Timoshenko梁动力特性的影响。结果表明,添加少量的石墨烯能显著提高Timoshenko梁自由振动的频率,尤其在梁的上下部位分布较多正方形石墨烯片时效果最佳。随着石墨烯片长厚比的增加,Timoshenko梁的自由振动基频不断增大。当石墨烯片长厚比超过1 000之后,梁的基频变化不明显。 展开更多
关键词 石墨烯 功能梯度Timoshenko梁 有限元法 动力特性
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翁结水库碾压混凝土重力坝动力特性及其抗滑稳定分析 被引量:4
11
作者 严克兵 杨翔 +2 位作者 朱代富 任旭华 张继勋 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期35-41,共7页
重力坝是水利工程中最常用的主要水工建筑物之一,混凝土重力坝在地震作用下的动力稳定是坝工设计中的重要问题.本文以翁结碾压混凝土重力坝为对象,取位于河谷中的7、8号溢流坝段和9号非溢流坝段,建立三维有限元模型,通过计算分析了碾压... 重力坝是水利工程中最常用的主要水工建筑物之一,混凝土重力坝在地震作用下的动力稳定是坝工设计中的重要问题.本文以翁结碾压混凝土重力坝为对象,取位于河谷中的7、8号溢流坝段和9号非溢流坝段,建立三维有限元模型,通过计算分析了碾压混凝土重力坝在不同工况下的应力变形规律及抗滑稳定性.结果表明:静力荷载作用下,坝体位移符合重力坝一般规律,坝踵主拉应力范围较小;动力荷载作用下,位移等响应在坝顶达到最大,符合鞭鞘效应特征,同时坝体残余位移较小,坝体在一些部位出现瞬时拉应力超标现象,坝基塑性区未发生贯通;对7、8号坝段和9号坝段在建基面及碾压层面进行抗滑稳定验算,坝体坝基均满足稳定要求. 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 有限元法 静力分析 动力特性 稳定性
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悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动抑制试验研究 被引量:3
12
作者 卢加乔 潘鑫 +2 位作者 高金吉 张梦 马威龙 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1087-1094,共8页
针对悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动突出问题,以某开式转子发动机输出端双转子系统为研究对象,对悬臂双转子系统振动耦合机理进行了理论推导、仿真分析和试验研究。首先,采用有限元法(FEM)建立了双转子系统等效动力学模型和耦合动力... 针对悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动突出问题,以某开式转子发动机输出端双转子系统为研究对象,对悬臂双转子系统振动耦合机理进行了理论推导、仿真分析和试验研究。首先,采用有限元法(FEM)建立了双转子系统等效动力学模型和耦合动力学方程,分析了悬臂同轴双转子系统耦合振动机理;然后,利用有限元软件对双转子系统进行了模态分析、临界转速分析以及不平衡响应分析,建立了自敏感系数概念以定量评价系统对不平衡振动的敏感度和耦合状态;最后,根据实际结构设计了悬臂同轴双转子实验台,进行了不同转速比下的不平衡振动抑制实验,并结合实验结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:模拟仿真提出的自敏感系数可作为双转子系统实际振动测点布置和不平衡振动抑制策略的理论依据;通过应用先平衡内转子后平衡外转子的不平衡振动分步抑振策略,可使双转子系统不平衡振动降幅达80%以上。该研究对双转子系统传感器测点布局和系统耦合振动抑制具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 机械振动 耦合振动机理 有限元方法 动力学方程 动力学特性 稳态响应分析 不平衡 模态分析
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海洋养殖柔性网衣结构水动力特性研究进展 被引量:5
13
作者 凌爱军 梁园华 +2 位作者 赵德辉 范仲琪 赵云鹏 《渔业科学进展》 CSCD 北大核心 2024年第4期223-236,共14页
发展深水网箱养殖是保障我国粮食及食品安全的长远战略,也是缓解近海网箱养殖环境胁迫力、拓展食物生产空间的必然选择。发展深水网箱养殖首先需要面对的突出挑战是养殖设施在外海恶劣海况下的安全性问题。网衣是深水网箱的主体结构,由... 发展深水网箱养殖是保障我国粮食及食品安全的长远战略,也是缓解近海网箱养殖环境胁迫力、拓展食物生产空间的必然选择。发展深水网箱养殖首先需要面对的突出挑战是养殖设施在外海恶劣海况下的安全性问题。网衣是深水网箱的主体结构,由于其自身具有高柔性、小尺度的特点,在波浪和水流作用下易出现大位移和大变形的极端响应。当前,网衣结构分析技术已成为我国深水网箱养殖工程技术的薄弱环节,一定程度上制约当前海上养殖网箱向大型化和深水化发展。因此,网衣水动力特性研究对于深远海网箱养殖的发展具有重要意义。本研究系统介绍了计算网衣水动力荷载的主要方法及其适用范围。同时,对网衣动态响应数值计算中的主流建模技术进行了总结和分析。最后,根据目前网衣水动力特性研究中存在的热点问题,提出了网衣流固耦合分析、生物污损分析、数字孪生技术等前沿发展方向,为网衣水动力学分析向数字化、精准化发展提供参考。 展开更多
关键词 深水网箱养殖 网衣 水动力特性 有限元方法 计算流体力学
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龙羊峡重力拱坝模态识别与材料参数反演 被引量:1
14
作者 侯志英 周天宇 +4 位作者 马宁 刘昌伟 向致谦 潘坚文 王进廷 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期771-777,831,共8页
基于龙羊峡重力拱坝实测振动数据,利用随机子空间法进行了大坝模态参数识别,建立了坝体-地基-库水系统的三维流固耦合有限元模型。根据识别出的一阶频率,分别考虑均质地基及分层地基,反演了坝体与基岩材料参数,并通过有限元软件ABAQUS... 基于龙羊峡重力拱坝实测振动数据,利用随机子空间法进行了大坝模态参数识别,建立了坝体-地基-库水系统的三维流固耦合有限元模型。根据识别出的一阶频率,分别考虑均质地基及分层地基,反演了坝体与基岩材料参数,并通过有限元软件ABAQUS进行了大坝的动力特征分析。结果表明:龙羊峡重力拱坝的一阶频率为2.778~3.196 Hz,反演得到坝体的弹性模量约为50 GPa~52 GPa;对于均值地基,其弹性模量的反演值为30 GPa;对于分层地基,2 490 m高程以下区域的弹性模量为34 GPa;实测振动数据反演得到的坝体弹性模量和地基弹性模量高于其设计值;龙羊峡重力拱坝的前3阶振型分别为正对称、反对称与正对称,其1阶频率和2阶频率相差较大,与重力坝自振频率分布特征相似。 展开更多
关键词 龙羊峡拱坝 模态参数识别 有限元 动力特征 流固耦合 模态分析
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滚动轴承内圈不同曲率初始次表面裂纹的扩展仿真研究 被引量:1
15
作者 章凯羽 徐伟 +1 位作者 么永政 吴喆 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1020-1026,共7页
滚动轴承内圈次表面裂纹的动态扩展将影响轴承工作的稳定性,继而影响轴承的剩余使用寿命。针对这一问题,研究了滚动轴承内圈上不同曲率的初始次表面裂纹对应力分布和裂纹扩展的影响规律。首先,基于扩展有限元方法,构建了承受径向载荷的... 滚动轴承内圈次表面裂纹的动态扩展将影响轴承工作的稳定性,继而影响轴承的剩余使用寿命。针对这一问题,研究了滚动轴承内圈上不同曲率的初始次表面裂纹对应力分布和裂纹扩展的影响规律。首先,基于扩展有限元方法,构建了承受径向载荷的圆柱滚子轴承有限元模型;然后,基于滚动轴承次表面裂纹的形态特征,模拟了滚道次表面不同曲率的初始裂纹在径向载荷下的动态扩展过程;最后,基于模拟结果,在相同工况下,分析并讨论了次表面裂纹尖端应力随裂纹曲率的变化规律,以及裂纹尖端应力对裂纹扩展的影响。研究结果表明:在径向载荷作用下,次表面裂纹尖端出现应力集中现象;裂纹的扩展主要受水平方向应力(S_(11))的影响;相同工况下,0.25 mm^(-1)~1.67 mm^(-1)曲率范围内的次表面裂纹,曲率较大的裂纹两端的应力较小;次表面裂纹的曲率越大,裂纹的扩展长度和角度均越小;通过比较相同径向载荷下不同曲率次表面裂纹的扩展长度、扩展角度等,发现曲率较大的次表面裂纹对轴承的损伤程度以及寿命的影响较小。这些研究结果可以为更好地理解和预防轴承损伤提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 圆柱滚子轴承 剩余使用寿命 初始次表面裂纹 应力分布 裂纹动态扩展 不同曲率 扩展有限元法
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激振作用下带多点弹性约束下承式拱桥动态特性
16
作者 邱辰 谢肖礼 +3 位作者 黄志民 勾文鑫 梁明哲 莫瀚宁 《桂林理工大学学报》 北大核心 2024年第4期640-648,共9页
针对传统下承式拱桥随着跨径增大动力性能下降的特点,基于桁式结构理念提出带多点弹性约束下承式拱桥——在传统系杆拱桥的主梁和主拱之间加入刚性斜杆,形成以主拱为上弦杆、刚性斜杆为腹杆、主梁为下弦杆的桁式结构以提高整体结构刚度... 针对传统下承式拱桥随着跨径增大动力性能下降的特点,基于桁式结构理念提出带多点弹性约束下承式拱桥——在传统系杆拱桥的主梁和主拱之间加入刚性斜杆,形成以主拱为上弦杆、刚性斜杆为腹杆、主梁为下弦杆的桁式结构以提高整体结构刚度,从而提高动力性能。修建跨径50 m的试验桥,通过法兰盘的装卸实现带多点弹性约束下承式拱桥与传统拱桥的转换,并用有限元模态、静力荷载、节点动力荷载分析以及激振试验等方法验证了带多点弹性约束拱桥动态特性的优越性。 展开更多
关键词 动态特性 整体桁式结构 有限元 激振试验 下承式拱桥
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不同主横梁建模方式对弧门静动力学模拟结果影响
17
作者 卢洋亮 刘亚坤 +1 位作者 王晨 傅学敏 《人民长江》 北大核心 2024年第6期211-217,共7页
针对弧形闸门有限元分析中采用不同建模方式易造成数值模拟结果差异性的问题,以贵州乌江沙沱水电站大型露顶式弧形闸门为例,从计算原理角度探究了主梁翼缘采用节点耦合法、厚度叠加法两种建模方式对闸门静动力学计算结果(三维非线性静... 针对弧形闸门有限元分析中采用不同建模方式易造成数值模拟结果差异性的问题,以贵州乌江沙沱水电站大型露顶式弧形闸门为例,从计算原理角度探究了主梁翼缘采用节点耦合法、厚度叠加法两种建模方式对闸门静动力学计算结果(三维非线性静力学、模态分析和瞬态动力学)的影响。通过对比分析发现:采用厚度叠加的简化方式增加了构件的刚度,对闸门静力复核不利;两种建模方式对闸门干湿模态下的振型和自振频率影响较小;采用节点耦合法获取的支臂垂向振动程度较厚度叠加法结果略大,支臂与主横梁连接处敏感区域的动应力较厚度叠加法结果明显增大。两种建模方式对闸门整体结构属性影响有限,对支臂与主横梁连接处等敏感区域进行计算复核时应尽量采用节点耦合法,使计算结果更偏于安全。 展开更多
关键词 弧形闸门 建模方式 静动力学特性 有限元
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初始裂纹倾角对圆柱滚子轴承次表面裂纹扩展的影响
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作者 章凯羽 么永政 +1 位作者 徐伟 吴喆 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期596-605,共10页
为探究次表面裂纹倾斜角度对圆柱滚子轴承应力分布及裂纹扩展的影响,文章基于断裂力学、损伤力学等理论基础,应用扩展有限元法建立圆柱滚子轴承的有限元模型,模拟滚道次表面不同倾角的初始裂纹在外力载荷下的动态扩展过程,分析讨论次表... 为探究次表面裂纹倾斜角度对圆柱滚子轴承应力分布及裂纹扩展的影响,文章基于断裂力学、损伤力学等理论基础,应用扩展有限元法建立圆柱滚子轴承的有限元模型,模拟滚道次表面不同倾角的初始裂纹在外力载荷下的动态扩展过程,分析讨论次表面裂纹尖端的应力随裂纹倾角的变化情况以及裂纹尖端的应力对裂纹扩展的影响。模拟结果表明:在圆柱滚子压力载荷作用下,初始倾角在0°~30.0°范围内的次表面裂纹扩展主要受水平方向应力S 11的影响,次表面水平裂纹两端处的扩展同步对称进行;随着初始次表面裂纹逆时针旋转后倾角的增加,裂纹扩展速率增大,裂纹左端扩展长度增长,且增幅均由快到慢并趋于稳定状态,裂纹左端扩展角度增大,裂纹右端的扩展受到抑制。次表面裂纹的扩展速率、扩展长度、扩展角度比较结果表明,水平或较小角度的次表面裂纹扩展对损伤轴承寿命的影响较小。 展开更多
关键词 滚动轴承 次表面裂纹 裂纹动态扩展 应力分布 扩展有限元法
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曲轴连杆式大型弛张筛关键部件动态特性
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作者 赵光辉 施长玉 +2 位作者 李志军 王维楠 段晨龙 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期672-677,共6页
弛张筛作为选煤厂原煤干法深度筛分的关键装备,尤其曲轴连杆式弛张筛稳定性较好,在大型动力煤选煤厂得到广泛应用。曲轴连杆机构为该大型弛张筛的核心关键部件,其可靠性对筛分效果与后续分选环节均有重要影响。基于此,采用有限元仿真计... 弛张筛作为选煤厂原煤干法深度筛分的关键装备,尤其曲轴连杆式弛张筛稳定性较好,在大型动力煤选煤厂得到广泛应用。曲轴连杆机构为该大型弛张筛的核心关键部件,其可靠性对筛分效果与后续分选环节均有重要影响。基于此,采用有限元仿真计算,聚焦曲轴连杆机构的动态特性,围绕哈尔乌素大型动力煤选煤厂大型弛张筛,构建曲轴连杆结构有限元模型并进行模态分析,进而基于模态叠加法进行简谐载荷作用下的谐响应分析,最后通过边界条件模拟其在筛机运行下的运动状态,对其进行了动力学分析。结果表明,其固有频率均远大于系统工作时的激振频率,曲轴连杆结构无共振风险;工作状态下曲轴连杆产生的应力集中在曲轴表面以及连杆的轴承处,最大应变为1.10×10^(-4),满足设计要求;同时,确定了连杆与曲轴间的机械碰撞是结构产生材料变形的主要原因。本研究结果为大型曲轴连杆式弛张筛的选型设计、结构优化以及工程实践提供了理论与技术参考。 展开更多
关键词 原煤筛分 大型弛张筛 曲轴连杆 动态特性 有限元方法
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滑动轴承压力分布及动特性系数 被引量:32
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作者 史冬岩 张成 +2 位作者 任龙龙 张亮 彭梁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1134-1139,共6页
为了对滑动轴承的压力分布和动特性进行研究,基于有限差分法求解静态雷诺方程,得出滑动轴承油膜压力的分布情况,分析了油膜压力作用下轴瓦合金层的应力分布情况。通过求解扰动压力微分方程,得出有限宽滑动轴承的动特性系数。研究表明,... 为了对滑动轴承的压力分布和动特性进行研究,基于有限差分法求解静态雷诺方程,得出滑动轴承油膜压力的分布情况,分析了油膜压力作用下轴瓦合金层的应力分布情况。通过求解扰动压力微分方程,得出有限宽滑动轴承的动特性系数。研究表明,油膜压力呈三维抛物面分布,在油膜压力峰值处合金层应力最大,在油膜压力梯度最大处应变最大,油膜动特性系数随着偏心率的增大而增大,交叉阻尼近似相等。 展开更多
关键词 滑动轴承 油膜压力 有限差分法 动特性系数
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