受圓柱面約束螺旋桿伸展為直桿動力學(xué)分析

以波能裝置中單個圓柱形浮體在線性入射波作用下的垂蕩問題為研究對象,采用特征函數(shù)展開法求解輻射和繞射勢的定解問題,對線性水波作用下的單圓柱形浮體的水動力學(xué)特性進行分析,包括水動力學(xué)系數(shù)和波浪激勵力。分析過程中應(yīng)用了分離變量法和擴展特征函數(shù)匹配法。以理論分析為基礎(chǔ),在給定的實海況條件下,對圓柱形浮體的設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化,使其最大程度地獲取波浪能,優(yōu)化內(nèi)容包括浮體截面半徑和浮體吃水深度。優(yōu)化結(jié)果對實際設(shè)計工作具有直接指導(dǎo)意義。

本文利用ｄ＇ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立了單桿柔性機械的動力學(xué)方程。并用模態(tài)展開法對其進行了離散化。最后，給出了計算機模擬結(jié)果，為進一步開展多桿柔性機械臂動力學(xué)分析其控制打下了基礎(chǔ)。

本文利用ｄ’ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立了單桿柔性機械的動力學(xué)方程，并用模態(tài)展開法對其進行了離散化。最后，給出了計算機模擬結(jié)果。為進一步開展多桿柔性機械臂動力學(xué)分析其控制打下了基礎(chǔ)。

針對需要考慮構(gòu)件變形的特殊情況,完全把模型當做剛性體系統(tǒng)來處理則不能達到精度要求,還必須把模型的部分構(gòu)件做成可以產(chǎn)生變形的柔性體來處理,以模仿其真實情況,這對提高系統(tǒng)的精度,尋找應(yīng)力集中位置,提高機械的可靠性具有重大意義。結(jié)合機械動力學(xué)分析軟件adams和有限元前后處理軟件hyperworks聯(lián)合進行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析。以蝸輪蝸桿為例,剛?cè)狁詈戏治龅慕Y(jié)果與剛體動力學(xué)分析結(jié)果對比,柔性體蝸桿角加速度、位移更符合實際情況。且分析所得應(yīng)力值和云圖可以為其設(shè)計提供精確的參考。

取物料顆粒為分析對象,以螺旋的轉(zhuǎn)動為相對運動,對考慮科氏加速度的螺旋輸送過程中物料顆粒動力學(xué)情況進行了分析,構(gòu)建了其受力圖。對物料顆粒與葉片無相對運動的狀態(tài)進行了分析,得到了物料即將產(chǎn)生相對運動時螺旋葉片轉(zhuǎn)速的計算公式,為螺旋輸送的臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計提供了依據(jù)。對物料勻速輸送過程進行了分析,得到了物料顆粒的動力學(xué)參數(shù)與螺旋轉(zhuǎn)速之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上借助積分方法,可以為螺旋的輸送速度計算提供參考。

采用現(xiàn)代cae技術(shù)進行了螺桿鉆具水帽的結(jié)構(gòu)力學(xué)和流體動力學(xué)分析,通過分析獲知:在額定工況下水帽的靜安全系數(shù)較高,內(nèi)部流體最大流速主要集中在傳動軸頂部螺紋處。結(jié)合現(xiàn)場失效情況和理論分析,提出了增大水帽入口流道流入角(<90°)的改進措施,經(jīng)計算,采用改進后的結(jié)構(gòu)可以較好地緩解水帽腔體、傳動軸頂部螺紋、傳動軸上部腔體的沖蝕情況,從而提高了螺桿鉆具整體的使用壽命。

以某3100teu巴拿馬型集裝箱船為例,建立集裝箱船體全船結(jié)構(gòu)三維有限元動力學(xué)分析的計算模型,對船體結(jié)構(gòu)進行實特征值、有阻尼瞬態(tài)響應(yīng)的計算分析;采用lanczos方法計算特征值;采用模態(tài)方法進行瞬態(tài)響應(yīng)分析。分析結(jié)果表明,該船在運營過程中容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動,需要對駕駛甲板的側(cè)翼結(jié)構(gòu)進行修改設(shè)計,但其振動強度在總體上是可以接受的。

研究平面十二桿連桿機構(gòu)聯(lián)軸器所有構(gòu)件和運動副中的力,分析出力與輸入力矩以及機構(gòu)運動位置之間的關(guān)系,這些力的最大值將確定相應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)大小。最后,通過算例說明具體的計算設(shè)計過程。

簡要介紹多體系統(tǒng)動力學(xué)的原理及多體系統(tǒng)動力學(xué)計算的積分方法,利用動力學(xué)仿真軟件adams,對牛頭刨床的六桿機構(gòu)進行分析,并通過虛擬樣機技術(shù),對牛頭刨床加速度和壓力角進行了優(yōu)化設(shè)計.為實際的機構(gòu)設(shè)計提供依據(jù),也為虛擬樣機技術(shù)的學(xué)習(xí)提供了實例.

對某水壩船閘人字門拉桿斷裂事故進行斷裂動力學(xué)的定性與定量分析.在定量分析中,編寫了該裂紋結(jié)構(gòu)受沖擊載荷作用下的全尺寸三維動態(tài)有限元程序,并進行了大規(guī)模的數(shù)值計算,確定了表面裂紋動態(tài)應(yīng)力強度因子,論證了該事故發(fā)生的原因.分析結(jié)果有助于防止水壩船閘人字門拉桿類似事故的發(fā)生以及采取相關(guān)措施.

以輪式wz30-25型液壓挖掘裝載機為實例,基于多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論,在三組反鏟機構(gòu)液壓缸的運動作用下,研究了挖掘裝載機整機系統(tǒng)在鏟斗斗齒切向產(chǎn)生的挖掘力響應(yīng)。在斗桿液壓缸挖掘和鏟斗液壓缸挖掘兩種工況下,進行了挖掘力響應(yīng)分析。在各工況下,影響挖掘力的重要參數(shù)有很多,包括液壓系統(tǒng)的壓力、液壓缸的尺寸、各液壓缸間的相互作用力、整機穩(wěn)定性和地面附著性能。將推導(dǎo)這些因素和最大挖掘力之間的函數(shù)關(guān)系。

多電機同步聯(lián)動系統(tǒng)的動力學(xué)分析與建模

基于有限元分析技術(shù),建立臂架的有限元模型,在ansys軟件中對履帶起重機的起臂過程進行動力學(xué)分析.用link180單元模擬變幅拉板,利用其在溫度載荷下的變形特性,通過設(shè)置相關(guān)的線性熱膨脹系數(shù)和溫度載荷,使單元長度勻速縮短,帶動臂頭,完成起臂控制.以位移約束的方法代替常規(guī)載荷約束的方法,解決了起臂過程模擬中,由于拉板力大小和方向隨時間不斷變化,無法定義載荷步的問題.ansys軟件結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析模塊中含有瞬態(tài)分析模塊,可對履帶起重機起臂的動態(tài)過程進行模擬和有限元分析,為實際的履帶起重機起臂調(diào)試過程提供參考.

萊鋼燒結(jié)廠燒結(jié)機原風(fēng)箱伸縮節(jié)為石棉伸縮節(jié),壽命短、阻力損失大,改造為不銹鋼波紋管伸縮節(jié)后,阻力損失大大降低,不但延長了使用壽命,還節(jié)約能源。本文對改造前后的阻損進行了定量計算,指出了大流量系統(tǒng)中管路設(shè)計應(yīng)盡可能降低阻損。

針對隙控式全射流噴頭在惡劣工作條件下出現(xiàn)的附壁力小、驅(qū)動力矩小等不足,研究了獲得射流元件的最大附壁驅(qū)動力矩和減小摩擦阻力矩的方法,對射流元件進行優(yōu)化設(shè)計,以保證噴頭的正常運轉(zhuǎn).分析了隙控式全射流噴頭的轉(zhuǎn)動驅(qū)動力矩和摩擦阻力矩,噴頭轉(zhuǎn)動驅(qū)動力矩由射流附壁時與射流元件側(cè)壁產(chǎn)生的驅(qū)動力矩,射流與出口蓋板的作用力矩組成,噴頭的摩擦阻力矩由空心軸端面摩擦阻力矩,空心軸與軸套間的摩擦力矩,密封機構(gòu)摩擦阻力矩組成.根據(jù)動量守恒方程推導(dǎo)出附壁射流中心線方程,得到中心線附壁點距離及附壁沖角的計算公式.推導(dǎo)了理論狀態(tài)下,附壁力矩最大值與結(jié)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系.由剛體轉(zhuǎn)動定律計算出全射流噴頭的力矩公式及全射流噴頭步進角度公式.

針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wsns)容易被惡意攻擊的問題,引入獎勵因子與懲罰因子,提出一種wsns防御系統(tǒng)與惡意節(jié)點的博弈模型。通過對模型的量化分析,計算出博弈雙方的收益函數(shù),根據(jù)復(fù)制動態(tài)原理,進行演化動力學(xué)分析。給出博弈雙方的演化穩(wěn)定策略,揭示攻防雙方策略選擇的規(guī)律,為wsns防御機制設(shè)計提供理論參考。數(shù)值實驗驗證了演化穩(wěn)定策略命題的正確性和獎勵因子、懲罰因子的有效性。

沖擊地壓巷道圍巖支護作用動力學(xué)分析——建立了沖擊地壓巷道圍巖支護作用動力學(xué)模型，模型將上覆巖層簡化為由多個質(zhì)量塊組成的塊系，巖塊簡化為剛體，巖塊間的連接簡化為kelvin-voigt模型，把支護系統(tǒng)簡化為彈簧和耗能阻尼器，初始巖塊受沖擊載荷作用。支護系...

為了保障隧道施工安全,圍繞造成隧道施工事故的人為失誤風(fēng)險、隧道支護風(fēng)險、測量失誤風(fēng)險、隧道結(jié)構(gòu)風(fēng)險進行系統(tǒng)動力學(xué)分析并構(gòu)建模型,然后設(shè)計四種不同實驗方案,進行仿真模擬。研究結(jié)果表明:隧道施工風(fēng)險影響效果大小的排序是:人為失誤風(fēng)險>隧道支護風(fēng)險>測量失誤風(fēng)險>隧道結(jié)構(gòu)風(fēng)險。

橋式起重機在起吊過程中,結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性復(fù)雜。以主梁薄弱截面(跨中)為研究對象,運用結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論,從橋式起重機起吊過程的特征出發(fā),將起吊過程簡化為二質(zhì)量二自由度系統(tǒng),并確立系統(tǒng)主要參數(shù)。運用該模型建立起吊過程各階段系統(tǒng)的運動微分方程。最終求解得出起吊過程跨中的動位移時間函數(shù),通過動位移時間函數(shù)得出預(yù)張緊階段結(jié)束時間和最大動位移值。最后以某起重機為實例驗證了動力學(xué)分析結(jié)論。

運用非線性有限元法,采用三維殼單元shell93和空間梁單元beam189,利用耦合和約束理論,在ansys中建立金屬軟管的有限元模型,對金屬軟管進行瞬態(tài)動力學(xué)有限元分析,得到金屬軟管在一個周期內(nèi)的阻尼迴滯曲線以及動態(tài)響應(yīng),并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行比較,證明了有限元建模及其計算結(jié)果的正確性,為金屬軟管的力學(xué)性能和動態(tài)設(shè)計分析以及將來的壽命分析的研究提供了參考。

通過對顎式破碎機動力學(xué)的研究,發(fā)現(xiàn)將顎式破碎機簡化成四連桿機構(gòu)進行分析不能準確的解決動力學(xué)問題。以各構(gòu)件的實際情況進行分析,加上工況下的破碎力建立動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,運用matlab編程求解,得出各約束反力最大值等,所得數(shù)據(jù)為顎式破碎機的后續(xù)優(yōu)化提供了依據(jù)。

利用有限元分析軟件ansys建立煤礦快速定量裝車站鋼結(jié)構(gòu)塔架的模型,分別針對空載和滿載工況輸入3種不同的地震波作用,采用有限元分析軟件ansys對塔架進行動力學(xué)分析,探討結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力反應(yīng)特點和一般規(guī)律。