水电站生态调度操作门机动力学分析与安全性评价 被引量：1

1

作者 方子帆 赵爽 +3 位作者 邱名岱 周益 周宇 张宇 《三峡大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第1期99-105,共7页

水电站生态调度操作门机受到耦合动力学、欠驱动、作业环境等因素的影响,其结构的振动和有效载荷的摆动会产生结构破坏并影响整机稳定性与作业精度.基于模态综合法和有限元法分别建立带轨道的门架结构降阶模型和绳索结构有限元柔性体模... 水电站生态调度操作门机受到耦合动力学、欠驱动、作业环境等因素的影响,其结构的振动和有效载荷的摆动会产生结构破坏并影响整机稳定性与作业精度.基于模态综合法和有限元法分别建立带轨道的门架结构降阶模型和绳索结构有限元柔性体模型,利用虚拟样机建模技术,搭建操作门机刚柔耦合动力学模型,分析了小车运行速度和加速度、起升重量、绳索摆长等参数对有效载荷摆动以及门架结构振动的影响.同时,选取结构性能指标和动力学性能指标,通过安全指标雷达图动态评价了操作门机的安全性.研究结果表明:小车运行速度和加速度对主梁水平位移的影响明显大于对垂直位移的影响;主梁的最大应力幅值与起升重量成正比;有效载荷的残余摆动和主梁的水平位移幅度范围正相关于绳索摆长的大小.操作门机动力学分析与安全性评价方法为这类门式起重机的使用与维护提供了参考. 展开更多

关键词 操作门机 虚拟样机技术 结构动力学 安全评价指标

在线阅读 下载PDF 职称材料

塔带机工作平台多载荷拓扑优化设计

2

作者 杜义贤 胡金润 +1 位作者 田启华 李然 《水力发电》 北大核心 2012年第6期48-50,共3页

以塔带机工作平台多载荷作用下的整体柔度最小为优化目标,基于实体各向同性材料惩罚函数插值方法,构建多载荷拓扑优化数学模型,利用HyperWorks/Optistruct求解优化模型,得到工作平台的拓扑形式。根据拓扑形式重构几何模型,并对原结构模... 以塔带机工作平台多载荷作用下的整体柔度最小为优化目标,基于实体各向同性材料惩罚函数插值方法,构建多载荷拓扑优化数学模型,利用HyperWorks/Optistruct求解优化模型,得到工作平台的拓扑形式。根据拓扑形式重构几何模型,并对原结构模型和重构模型进行静力分析比较,结果表明,工作平台结构经拓扑优化后,在减轻结构质量的同时,提高了结构刚度,减小了应力分布,比优化前更加安全、可靠。 展开更多

关键词 拓扑优化 多载荷 塔带机 工作平台

在线阅读 下载PDF 职称材料

插齿机静压支承所受载荷的正交试验优化设计 被引量：2

3

作者 余艳波 田启华 杜义贤 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第2期81-84,共4页

针对插齿机高速运行过程中主轴转速、弹簧回复力、静压支承面摩擦系数等可控因素对静压支承所受载荷的影响问题,基于正交试验设计方法,利用多体动力学软件,建立了插齿机主传动系统虚拟样机模型,设计了9种试验组合方案,并对这些方案进行... 针对插齿机高速运行过程中主轴转速、弹簧回复力、静压支承面摩擦系数等可控因素对静压支承所受载荷的影响问题,基于正交试验设计方法,利用多体动力学软件,建立了插齿机主传动系统虚拟样机模型,设计了9种试验组合方案,并对这些方案进行了仿真分析.利用极差分析法和方差分析法对仿真结果进行了分析,优选出静压支承所受载荷最小的组合方案. 展开更多

关键词 插齿机 主传动系统 静压支承 虚拟样机 正交试验 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

井眼轨迹控制工具主轴载荷与造斜能力关系研究 被引量：7

4

作者 张红 向正新 +2 位作者 钱利勤 冯定 涂忆柳 《力学与实践》 北大核心 2017年第2期152-157,134,共7页

井眼轨迹控制工具是随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井工具.在复杂工况下,主轴承受钻压、扭矩和偏置机构作用力等,十分复杂.在课题组前期研究的基础上,对样机主轴的力学行为开展了进一步的研究,在建立主轴静力学模型的基础上,分析... 井眼轨迹控制工具是随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井工具.在复杂工况下,主轴承受钻压、扭矩和偏置机构作用力等,十分复杂.在课题组前期研究的基础上,对样机主轴的力学行为开展了进一步的研究,在建立主轴静力学模型的基础上,分析了工具外壳刚度、偏置机构安装位置等因素对主轴力学行为与造斜能力的影响规律.研究发现,主轴下端偏转角、偏心机构作用力和最大截面弯矩会随着偏心位移增加呈线性增加;随着外壳刚度的增加和偏置机构安装的位置与上支撑轴承之间距离的增加,工具造斜能力也会增强;通过分析偏置机构安装位置和外壳刚度对主轴力学行为的影响规律发现,随着外壳刚度的增大和偏置机构安装位置与上支撑轴承之间距离的增大,主轴最大截面弯矩也会增大.最后,给出了最佳的外壳刚度与偏置机构安装位置建议. 展开更多

关键词 井眼轨迹控制工具 主轴 力学模型 力学行为 造斜能力

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声A扫描信号建模及其缺陷识别方法研究 被引量：3

5

作者 李力 余新亮 张全林 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第1期14-16,32,共4页

针对超声检测中A扫描信号依靠经验评定结构缺陷、识别缺陷类型困难等问题,提出一种A扫描信号建模方法,计算出缺陷A扫描信号。该方法基于超声检测系统建立A扫描信号数学模型,应用多元高斯声束法计算模型中缺陷表面超声波传播质点速度,运... 针对超声检测中A扫描信号依靠经验评定结构缺陷、识别缺陷类型困难等问题,提出一种A扫描信号建模方法,计算出缺陷A扫描信号。该方法基于超声检测系统建立A扫描信号数学模型,应用多元高斯声束法计算模型中缺陷表面超声波传播质点速度,运用基尔霍夫近似理论描述模型中缺陷散射振幅,从而获得缺陷超声A扫描信号。应用CSII-1/20标准试块平底孔(缺陷)超声A扫描表明:该方法计算获得试块平底孔5#(缺陷)A扫描信号与试验测量结果在缺陷位置和幅度基本吻合,是识别结构孔洞类缺陷的一种有效方法。 展开更多

关键词 超声检测 A扫描信号建模 缺陷 识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

井眼轨迹控制工具导向运动控制研究 被引量：4

6

作者 冯定 卢昌 +1 位作者 张红 黄锴 《石油矿场机械》 2017年第1期6-10,共5页

基于井眼轨迹控制工具的结构特点,建立导向机构的数学模型,分析了导向过程中偏置机构合位移的形成及其分解方法。考虑了工具外套变形对主轴偏置运动的影响,以及不旋转外套发生微小转动的情况,推导出调整主轴到目标点的控制方程。根据内... 基于井眼轨迹控制工具的结构特点,建立导向机构的数学模型,分析了导向过程中偏置机构合位移的形成及其分解方法。考虑了工具外套变形对主轴偏置运动的影响,以及不旋转外套发生微小转动的情况,推导出调整主轴到目标点的控制方程。根据内外偏心环初始位置及目标点坐标选择最优路径,从而使调整时间最短。利用井眼轨迹控制工具试验装置的试验数据得出仿真曲线,验证了推导方程的正确性。 展开更多

关键词 井眼轨迹 控制工具 偏置机构 导向控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

数控插齿机床身三维拓扑优化研究 被引量：1

7

作者 陶然 田启华 杜义贤 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第2期89-91,96,共4页

以数控插齿机床身的整体柔度最小为优化目标,以三维有限单元的相对密度为设计变量,构建了基于固体各向同性材料插值方法的三维结构拓扑优化数学模型,并采用优化准则法进行设计变量的迭代更新,通过在载荷作用下床身结构的拓扑优化设计,... 以数控插齿机床身的整体柔度最小为优化目标,以三维有限单元的相对密度为设计变量,构建了基于固体各向同性材料插值方法的三维结构拓扑优化数学模型,并采用优化准则法进行设计变量的迭代更新,通过在载荷作用下床身结构的拓扑优化设计,得到了床身材料在设计域内的最优分布.根据最优分布重构床身几何模型,通过比较原结构模型和重构结构模型的静力学分析结果,验证了文中方法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 数控插齿机 床身 三维拓扑优化 优化准则法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于包络Hlder指数的AE信号初至时刻精确拾取 被引量：1

8

作者 李力 李骥 《中国测试》 CAS 北大核心 2013年第4期1-4,共4页

声发射(AE)信号初至时刻精确拾取是声发射源定位中的关键问题,该文探讨基于连续小波变换的Hlder指数方法拾取AE信号初至时刻,为突出信号初至时刻的奇异性特征,提出对信号包络估计的包络Hlder指数方法。通过对模拟AE信号和金属裂纹A... 声发射(AE)信号初至时刻精确拾取是声发射源定位中的关键问题,该文探讨基于连续小波变换的Hlder指数方法拾取AE信号初至时刻,为突出信号初至时刻的奇异性特征,提出对信号包络估计的包络Hlder指数方法。通过对模拟AE信号和金属裂纹AE信号应用结果表明:包络Hlder指数可以精确提取AE信号的初至时刻,误差小于2μs,能为AE源定位提供一种有效手段。 展开更多

关键词 声发射(AE) 初至时刻 包络Holder指数 奇异性

在线阅读 下载PDF 职称材料

液浸法超声检测的探头选择方法研究

9

作者 李力 姜恺 曾德学 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第1期71-73 92,92,共4页

针对使用液浸法超声检测时无行业标准指导其探头参数选择的问题,提出一种基于近场区长度的探头选择方法。该方法运用多元高斯模型计算介质中的声压分布,确定探头近场区长度,然后通过近场区与检测对象位置关系选择最佳探头参数。缺陷回... 针对使用液浸法超声检测时无行业标准指导其探头参数选择的问题,提出一种基于近场区长度的探头选择方法。该方法运用多元高斯模型计算介质中的声压分布,确定探头近场区长度,然后通过近场区与检测对象位置关系选择最佳探头参数。缺陷回波仿真实验结果表明:该探头选择方法是有效的,有助于提高液浸法超声检测的准确度。 展开更多

关键词 超声检测 液浸法 探头选择 多元高斯模型 近场区长度

在线阅读 下载PDF 职称材料

水下系泊监测平台垂荡纵摇耦合运动特性分析

10

作者 何孔德 谢旭光 +1 位作者 方子帆 杨蔚华 《科技通报》 北大核心 2017年第1期123-128,共6页

水下系泊监测平台在外界复杂环境载荷作用下有可能出现大幅的垂荡和纵摇耦合运动,这种运动会导致监测结果的不准确,甚至会导致平台主体的倾覆失稳,针对这一问题,论文采用虚拟质量法的思想及多尺度方法理论,进行了平台垂荡幅值和纵摇角... 水下系泊监测平台在外界复杂环境载荷作用下有可能出现大幅的垂荡和纵摇耦合运动,这种运动会导致监测结果的不准确,甚至会导致平台主体的倾覆失稳,针对这一问题,论文采用虚拟质量法的思想及多尺度方法理论,进行了平台垂荡幅值和纵摇角度随外界激励变化情况的稳定性优化控制研究,表明显示水下系泊监测平台的垂荡-纵摇耦合运动在整个过程中可以互相激励,垂荡幅值在外界激励作用下呈线性增加的趋势最终会达到稳定值;纵摇角度在外界激励的作用下呈现非线性增加的趋势。这种变化会导致平台的失稳破坏,因此在设计过程中必须进行控制。 展开更多

关键词 水下系泊监测平台 垂荡-纵摇 耦合 多尺度法

在线阅读 下载PDF 职称材料

冰载荷电力推进轴系扭转振动研究 被引量：7

11

作者 肖能齐 周瑞平 +1 位作者 徐翔 侯之超 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期603-614,共12页

以船舶混合动力推进轴系的电力推进模式为研究对象,建立轴系扭转振动数学模型,重点讨论了电力推进轴系冰载荷激励力矩和推进电机的阶次振动激励力矩对轴系扭转振动的影响。采用应变法对实际船舶推进轴系进行扭转振动测试,将推进轴系的... 以船舶混合动力推进轴系的电力推进模式为研究对象,建立轴系扭转振动数学模型,重点讨论了电力推进轴系冰载荷激励力矩和推进电机的阶次振动激励力矩对轴系扭转振动的影响。采用应变法对实际船舶推进轴系进行扭转振动测试,将推进轴系的测试值与理论计算值进行比对分析,验证了文中建立的推进轴系数学模型和应变测试方法的正确性。 展开更多

关键词 冰载荷 电机 推进轴系 扭转振动

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于冰载荷动态激励的船舶推进轴系瞬态振动计算研究 被引量：4

12

作者 肖能齐 陈保家 +2 位作者 徐翔 周瑞平 田红亮 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期390-399,共10页

文章针对三种工况下冰块对5叶螺旋桨桨叶的激励力矩作用过程以及力矩随时间变化特性曲线进行了分析与研究。基于直链式和带分支式的扭转振动基本模型,文中构建了复杂轴系扭转振动数学模型,对施加冰载荷激励力和未施加冰载荷激励的电力... 文章针对三种工况下冰块对5叶螺旋桨桨叶的激励力矩作用过程以及力矩随时间变化特性曲线进行了分析与研究。基于直链式和带分支式的扭转振动基本模型,文中构建了复杂轴系扭转振动数学模型,对施加冰载荷激励力和未施加冰载荷激励的电力推进模式的轴系扭转振动进行了时域振动特性分析。最后,将时域振动计算结果进行FFT变换后与系统矩阵法得到的频域振动结果进行对比分析,验证了冰载荷激励力矩时域曲线、时域振动数学模型和计算方法的正确性。 展开更多

关键词 冰载荷 时域特性 推进轴系 扭转振动

在线阅读 下载PDF 职称材料

舰船推进轴系动力学建模及冲击响应分析研究 被引量：5

13

作者 侯淑芳 周志军 肖能齐 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期94-100,共7页

为了探究在冲击载荷作用下的轴系冲击响应特性,在对某舰船推进轴系系统组成特点和喷泵、齿轮和联轴器等元件进行分析的基础之上,建立了三维有限元模型和有限梁单元模型;同时根据梁单元和冲击理论,推导得到有限梁单元模型对应的冲击响应... 为了探究在冲击载荷作用下的轴系冲击响应特性,在对某舰船推进轴系系统组成特点和喷泵、齿轮和联轴器等元件进行分析的基础之上,建立了三维有限元模型和有限梁单元模型;同时根据梁单元和冲击理论,推导得到有限梁单元模型对应的冲击响应运动方程.分别采用有限元法和数值分析方法,对轴系两种模型进行模态计算与分析;同时对轴系进行冲击载荷响应计算与分析,由于有限元模型可以采用参数化建模,可以替代有限梁单元模型的简化及迭代计算过程,提高了轴系在设计阶段轴系抗冲击载荷的模拟仿真计算的效率. 展开更多

关键词 冲击 推进轴系 舰船 动态响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

形内自相似层级类蜂窝面外冲击特性研究 被引量：3

14

作者 李响 蔡明杰 +2 位作者 徐兴兴 周绍国 焦元辰 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期481-494,共14页

为提高传统六边形蜂窝结构的抗冲击特性,基于仿生学原理,考虑层级因子的影响,在六边形蜂窝基础上提出了一种形内自相似层级类蜂窝结构。以比吸能(SEA)、初始峰值力(PCF)、载荷效率(CFE)为冲击特性评价指标,根据简化的超折叠单元理论建... 为提高传统六边形蜂窝结构的抗冲击特性,基于仿生学原理,考虑层级因子的影响,在六边形蜂窝基础上提出了一种形内自相似层级类蜂窝结构。以比吸能(SEA)、初始峰值力(PCF)、载荷效率(CFE)为冲击特性评价指标,根据简化的超折叠单元理论建立一种理论模型,对类蜂窝结构的冲击特性指标进行预测,在此理论模型基础上,研究了胞元壁厚t、胞壁长度l以及胞元数目n对类蜂窝结构面外冲击平均压缩反力和比吸能的影响。结果表明,在等相对密度条件下,比吸能及载荷效率随着层级的升高而提升,其中,在10 m/s冲击速度作用下,一级蜂窝和二级蜂窝的载荷效率相比于零级蜂窝分别提升21%和40%,比吸能分别提升11%和28%;在等壁厚条件下,随着层级的提升,初始峰值力明显提高,但是比吸能及载荷效率的提升更为显著,在10 m/s冲击速度作用下,一级蜂窝和二级蜂窝的载荷效率相比于零级蜂窝分别提升77%和115%,比吸能分别提升72%和116%。所提理论模型能有效预测类蜂窝结构能量吸收性能参数,可为蜂窝结构冲击动力学研究提供理论参考。 展开更多

关键词 结构设计 层级结构 生物材料 类蜂窝 耐撞性 超折叠单元

在线阅读 下载PDF 职称材料

外加变位磁场作用GTAW焊接电弧的数值模拟 被引量：3

15

作者 周祥曼 刘练 +5 位作者 陈永清 袁有录 田启华 杜义贤 何青松 付君健 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第5期101-106,112,共7页

为了揭示外加变位磁场对GTAW焊接电弧的形态以及传热传质影响规律,建立了GTAW焊接电弧的数学模型;对比分析了无外加磁场,30°变位磁场,60°变位磁场作用下XZ截面(即Y=0截面)的电弧温度场、压强以及Z=7.5 mm截面电磁力矢量的变... 为了揭示外加变位磁场对GTAW焊接电弧的形态以及传热传质影响规律,建立了GTAW焊接电弧的数学模型;对比分析了无外加磁场,30°变位磁场,60°变位磁场作用下XZ截面(即Y=0截面)的电弧温度场、压强以及Z=7.5 mm截面电磁力矢量的变化规律;并在电弧空间取一条路径Path1(X方向),详细对比分析了此路径上的电流密度、电弧温度、X方向电磁力分量、Y方向电磁力分量、压强、X方向速度分量、Y方向速度分量的分布规律.结果显示:外加变位磁场作用下的XZ截面的电弧温度场、压强以及Z=7.5 mm截面电磁力矢量均不再呈现对称分布.在Path1上随着变位角度的增加,电弧X方向电磁力分量“波峰”上移、“波谷”下移;电弧Y方向电磁力分量由零变为“双峰分布”,再变为“单峰分布”,且“波峰”上移;电弧X方向速度分量由类似余弦函数分布逐渐变为“单峰”分布,且“波谷”下移;电弧Y方向速度分量由零逐渐变为类似正弦函数分布,且“波峰”下移,“波谷”上移. 展开更多

关键词 外加变位磁场 钨极惰性气体保护焊 焊接电弧 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑连接间隙磨损的水中浮体功能可靠性研究

16

作者 何孔德 胡昊 +2 位作者 方子帆 杨蔚华 刘绍鹏 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期159-169,共11页

针对缆系式水中浮体系泊缆和结构体连接间隙磨损所带来的系统功能可靠性问题,基于Archard黏着磨损计算方法及可靠度计算方法,建立了考虑连接部位理想铰接及连接间隙磨损的系统动力学模型。利用多尺度法及Newmark-β方法分别进行了动力... 针对缆系式水中浮体系泊缆和结构体连接间隙磨损所带来的系统功能可靠性问题,基于Archard黏着磨损计算方法及可靠度计算方法,建立了考虑连接部位理想铰接及连接间隙磨损的系统动力学模型。利用多尺度法及Newmark-β方法分别进行了动力学方程的求解和功能可靠度的求解。在此基础上研究了纵荡位移和纵摇角度的可靠性,结果表明,随着磨损量的增加,连接接触力分别达到了理想铰接值的12.0倍和5.5倍;当磨损量大于1.5mm时,浮体横摇角度的均值和峰值都要大于理想铰接状态,可靠度急剧降低,当间隙值大于1.82 mm时,可靠度小于90%;考虑连接磨损情况下浮体纵荡位移的可靠度会出现一定程度的降低,总体来讲变化不大,其位移的可靠性可以满足。 展开更多

关键词 缆系式 水中浮体 连接间隙 磨损 功能可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料