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题名磁调节预紧式对合碟簧准零刚度隔离系统冲击特性研究
- 1
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作者
刘海超
闫明
金映丽
孙自强
张春辉
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机构
沈阳工业大学辽宁省冲击防护与损伤评估技术工程研究中心
海军研究院
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出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第5期1066-1077,共12页
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基金
国防科技创新特区项目(20-163-00-TS-006-002-01)
国家自然科学基金资助项目(51705337)。
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文摘
针对传统限位隔离系统参数不匹配导致的二次冲击问题,提出了一种以预紧式对合碟簧作为负刚度组件,并采用互斥磁体进行非线性正刚度调节的磁调节预紧式对合碟簧准零刚度(MMPDQZS)隔离系统的力学模型,分析了系统的静力学特性;建立了MMPDQZS隔离系统的数学模型,分析了不同阻尼参数对MMPDQZS隔离系统隔冲性能的影响规律;通过仿真计算和试验研究对比分析了无限位、等效线性限位和MMPDQZS限位隔离系统的冲击特性,以及冲击激励幅值对系统抗冲击性能的影响规律。结果表明:对于任意初始间隙,均存在一个最优黏性阻尼比使系统缓冲系数最小,且初始间隙越小隔冲效果越好;综合不同初始间隙,幂律流体阻尼比为0.02,速度相关指数在[2.2,2.3]区间内获得最优缓冲系数,且间隙等于4 mm时为最佳初始间隙;对于任意初始间隙,系统缓冲系数与库伦阻尼呈正比,且初始间隙越小缓冲性能越好;与等效线性限位隔离系统相比,MMPDQZS隔离系统不仅能够有效限制相对位移,而且大幅降低了系统的缓冲系数,提高了抗冲击能力。
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关键词
磁调节
预紧式对合碟簧
准零刚度隔冲器
缓冲系数
跌落冲击试验
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Keywords
magnetic modulated
preloaded opposed disc spring
quasi-zero stiffness isolator
buffer coefficient
drop impact test
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分类号
O322
[理学—一般力学与力学基础]
TH703.63
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名仿生肢状准零刚度隔振系统的振动特性研究
- 2
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作者
刘海超
闫明
金映丽
孙自强
王开平
杨宁
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机构
沈阳工业大学辽宁省冲击防护与损伤评估技术工程研究中心
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出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第1期29-38,共10页
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基金
国防科技创新特区项目(20-163-00-TS-006-002-01)
国家自然科学基金资助项目(51705337)。
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文摘
在低频隔振领域,针对线性系统存在承载能力不足及传统准零刚度隔振系统存在刚度硬化,非线性跳跃导致系统失稳的问题,以仿生肢状结构作为负刚度元件与正刚度弹簧并联建立了仿生肢状准零刚度隔振系统的力学模型,分析了系统的静力学特性;基于拉格朗日方程建立动力学模型,采用谐波平衡法进行解析求解;通过理论分析和试验研究对比分析了线性、传统准零刚度隔振系统和仿生肢状准零刚度隔振系统隔振特性,以及激励幅值对系统隔振性能和稳定特性的影响规律。结果表明:相比线性系统和传统准零刚度隔振系统,仿生肢状准零刚度隔振系统不仅保证了系统具有较高的承载能力,而且通过结构参数设计有效降低了位移传递率,拓展了隔振频宽,提高了系统在复杂激励环境中的稳定性和隔振性能。
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关键词
低频隔振
仿生肢状结构
准零刚度
位移传递率
被动隔振
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Keywords
low frequency vibration isolation
bionic limb structure
quasi-zero stiffness
displacement transmissibility rate
passive vibration isolation
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分类号
O328
[理学—一般力学与力学基础]
R318.17
[医药卫生—生物医学工程]
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题名横向冲击载荷下齿形双螺母防松性能
- 3
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作者
孟宪松
马池
闫明
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机构
沈阳工业大学辽宁省冲击防护与损伤评估技术工程研究中心
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出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2024年第1期91-96,共6页
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基金
国防科技创新特区重点项目(20-163-00-TS-006-002-01)。
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文摘
针对螺栓连接结构在舰船爆炸冲击中容易发生松动的现象,设计了一种齿形双螺母的防松结构。利用局部滑移理论分析齿形双螺母的防松原理,采用有限元仿真法,通过预紧力和微滑移的变化量对其防松性能进行分析,并研究了齿形双螺母防松性能的影响因素及其影响规律。研究结果表明:横向冲击载荷下,齿形双螺母预紧力下降慢,微滑移变化小,具有较好的防松性能;当楔形角与螺纹升角相同时,防松效果最差;楔形角越大,齿形数量越多,齿形双螺母的防松效果越好。
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关键词
冲击载荷
齿形双螺母
有限元仿真
预紧力
微滑移
楔形角
齿形数量
防松性能
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Keywords
impact load
toothed double nut
finite element simulation
pre-load
micro-slip
wedge angle
tooth form number
anti-loosening performance
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分类号
TH131.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名基于ABAQUS的起落架足垫着陆接触力分析
- 4
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作者
孙自强
徐伟
闫明
金映丽
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机构
沈阳工业大学辽宁省冲击防护与损伤评估技术工程研究中心
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出处
《沈阳工业大学学报》
北大核心
2025年第4期517-523,共7页
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基金
国防科技创新特区项目(20-163-00-TS-006-002-01)。
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文摘
【目的】随着无人飞行器对飞行安全要求的不断提升,起落架系统的动力学特性研究已成为无人机设计领域的重要课题。聚焦六杆式起落架橡胶足垫的着陆接触力学行为,针对其非线性力学特性建模难题展开系统性研究。通过构建精确的动态接触模型,揭示橡胶缓冲件在冲击载荷下的力学响应机制,为起落架足端缓冲装置的结构优化提供理论支撑。【方法】基于连续接触力法理论框架,构建了橡胶材料的非线性接触力学模型。该模型耦合Hertz接触理论与Mooney-Rivlin应变能函数,通过非理想弹性碰撞关系表征橡胶材料的超弹性特性及其接触面动态耦合效应。在ABAQUS平台中,采用Mooney-Rivlin超弹性本构模型建立了有限元模型,并结合隐式动力学求解器对着陆碰撞过程进行了数值模拟。同时,构建了带力传感器的落震实验台,获取实测数据用于模型验证。该方法结合理论建模、软件仿真与实验验证,有效克服了传统经验公式的局限性。【结果】研究系统分析了多物理参数对接触力学特性的影响。当着陆高度在50~200 mm变化时,接触力峰值成正比增长,增幅达1.78 kN。当负载质量在5~20 kg变化时,接触力峰值与其呈近似线性关系,增幅达1.02 kN。此外,足垫厚度的增加对冲击力的减小作用有限,而足垫形状优化可有效改善接触抖动现象。对比研究表明,相较于传统圆柱形足垫,圆锥形足垫受力更均匀,能有效减少接触抖动。实验验证表明,在着陆高度为100 mm的工况下,仿真模拟与实测数据的接触力峰值误差约为6%,关键参数的相位偏移控制在3 ms以内,充分证明了模型的有效性。【结论】研究表明,接触力与着陆高度、足垫厚度呈近似正比例关系,但足垫厚度影响较小;优化足垫形状可显著降低接触抖动,其中圆锥形足垫具有最佳缓冲性能。本研究的理论创新体现在以下方面:融合连续接触力法与超弹性本构模型,建立适用于橡胶缓冲件的动态接触预测方法,突破了传统方法难以处理非线性耦合效应的技术瓶颈;系统分析多物理因素对足端接触力的影响,实现了缓冲结构性能的量化评价,为足端参数优化提供了可靠的理论依据。
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关键词
橡胶足垫
着陆碰撞
连续接触力法
弹性接触
力学模型
有限元软件
接触力分析
吸能缓冲
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Keywords
rubber footpad
landing collision
continuous contact force method
elastic contact
mechanical model
finite element software
contact force analysis
energy absorbing buffer
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分类号
TH145.4
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名舰用燃气轮机支架缩比模型试验方法研究
被引量：1
- 5
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作者
武双双
冯麟涵
张磊
闫明
王腾
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机构
沈阳工业大学辽宁省冲击防护与损伤评估技术工程研究中心
海军研究院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期106-111,共6页
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基金
国家科技重大专项(2017-V-0002-0051)。
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文摘
关键部件冲击试验是舰用燃气轮机抗冲击设计的必要考核手段。针对某燃气轮机支架系统抗冲击试验问题,首先,采用相似理论与等效冲击相结合的方法,选取与支架系统动力特性相关的物理量并推出相似关系。其次,确定支架冲击试验材料并通过试验得到力学特性,分析其受到的载荷、固有频率及模态振型。最后,提出一种燃机支架系统的缩比试验模型及试验方法,并通过有限元模型进行模态分析和冲击仿真计算,验证了支架缩比试验模型与原模型的等效性。结果表明:缩比试验模型一阶、二阶固有频率与原模型的相对误差均在10%以内;相对位移响应误差为13.69%,绝对加速度响应误差为3.18%,相对误差均在20%内,满足工程要求。验证了支架系统缩比模型及试验方法的有效性,为燃机支架系统抗冲击试验提供技术支撑。
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关键词
支架系统
抗冲击试验
相似理论
等效冲击
缩比试验模型
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Keywords
mount system
shock resistance test
similarity theory
equivalent shock
scaled test model
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分类号
U674.7
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名球型钢丝绳隔振器非对称迟滞模型
- 6
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作者
孙自强
高留洋
闫明
张春辉
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机构
沈阳工业大学机械工程学院
沈阳工业大学辽宁省冲击防护与损伤评估技术工程研究中心
海军研究院
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出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2024年第3期305-311,共7页
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基金
国防科技创新特区项目(20-163-00-TS-006-002-01)。
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文摘
针对球型钢丝绳隔振器的非线性刚度和阻尼特性导致迟滞模型表征困难的问题,提出了非线性弹性因子和修正因子改进的归一化Bouc-Wen迟滞模型,结合Simulink仿真完善改进的迟滞模型,采用最小二乘法和遗传算法相结合的方法对改进模型进行参数识别。通过数值仿真绘制GGQ25-62L型球型钢丝绳隔振器在不同工况的迟滞环,并和实验数据进行对比。结果表明,参数识别方法准确可靠,实验数据和理论计算曲线具有较强的一致性,该模型能够有效地描述隔振器的动态特性。
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关键词
球型钢丝绳隔振器
迟滞环
非线性
弹性因子
修正因子
BOUC-WEN模型
参数识别
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Keywords
spherical wire rope isolator
hysteresis loop
nonlinearity
elastic factor
correction factor
Bouc-Wen model
parameter identification
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分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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题名自适应起落架多传感器协同控制系统
被引量：2
- 7
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作者
金映丽
刘雨时
闫明
王鹏
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机构
沈阳工业大学辽宁省冲击防护与损伤评估技术工程研究中心
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出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2023年第6期666-671,共6页
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基金
国防科技创新特区项目(20-163-00-TS-006-002-01)
辽宁省博士科研启动基金项目(2021-BS-148)。
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文摘
针对现阶段直升机滑撬式及三点式起落架在复杂地形或动态非线性运动平台降落性能较差的问题,提出了一种基于STM32的X型腿式布局线缆驱动自适应起落架。结合自适应起落架结构特点及控制硬件搭建多维感知协同控制系统,以姿态控制为例对算法进行说明并在仿真环境中进行可行性验证。实验结果表明,自适应起落架及协同控制系统能够实现在多种工况斜坡及崎岖路面的平稳安全降落。
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关键词
自适应起落架
X型腿式
线缆驱动
动态非线性
多维感知
协同控制
姿态控制
STM32模块
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Keywords
adaptive landing gear
X-leg style
cable drive
dynamic nonlinearity
multidimensional perception
cooperative control
attitude control
STM32 module
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分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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