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直升机超临界尾传动轴限幅减振器非线性动力学特性研究 被引量：4
1
作者 王旦 宋立瑶 +3 位作者 陈柏 李波 朱如鹏 吴洪涛 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期593-605,共13页
直升机超临界尾传动轴在跨临界转速时会产生剧烈的振动。限幅减振器是专门针对尾传动轴跨临界减振问题设计的一种复合式减振器。限幅减振器与尾传动轴组成的系统具有摩擦、碰撞等强非线性特征,动力学特性异常复杂。为揭示限幅减振器工... 直升机超临界尾传动轴在跨临界转速时会产生剧烈的振动。限幅减振器是专门针对尾传动轴跨临界减振问题设计的一种复合式减振器。限幅减振器与尾传动轴组成的系统具有摩擦、碰撞等强非线性特征,动力学特性异常复杂。为揭示限幅减振器工作机理并指导减振器设计,建立了具有双间隙结构的限幅减振器与尾传动轴系统的弹簧‑质量‑阻尼等效模型。分别基于直接时间域积分和时频变换谐波平衡(Harmonic Balance Method with Alternating Frequency‑Time Domain Technique)+数值延拓(Numerical Continuation)两种方法对控制方程进行了求解。计算结果表明,限幅减振器存在无作用、正常减振、异常减振、限位四种工作状态。其中,限位状态是针对故障工况下尾传动轴进行的临时限位保护。此外,进一步研究了减振器参数对减振和限位效果的影响,得到了传动轴与碰摩环之间间隙、碰撞刚度以及临界摩擦力对限幅减振器减振效果的影响规律。发现存在最优临界摩擦力,且最优临界摩擦力与传动轴不平衡量等有关。同时限位状态下,通过增加碰摩环与底座之间的碰撞刚度可以减小限位幅值,但也会产生更大的冲击力。最后,开展了正常减振工况下碰摩间隙和临界摩擦力两个关键参数对限幅环减振效果影响的试验研究,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 超临界尾传动轴 限幅减振器 双间隙 干摩擦 限位保护
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直升机超临界尾传动轴干摩擦阻尼器碰摩响应边界特性分析
2
作者 金晟 宋立瑶 +4 位作者 曹鹏 李坚 游有鹏 朱如鹏 王旦 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期756-769,共14页
为最大化提高直升机功重比,越来越多的直升机设计中应用了超临界尾传动系统,这一系统会导致跨临界振动的产生。安装干摩擦阻尼器是一种常见的抑制直升机尾传动轴跨临界剧烈振动的方法。以某装有干摩擦阻尼器的尾传动轴为研究对象,建立... 为最大化提高直升机功重比,越来越多的直升机设计中应用了超临界尾传动系统,这一系统会导致跨临界振动的产生。安装干摩擦阻尼器是一种常见的抑制直升机尾传动轴跨临界剧烈振动的方法。以某装有干摩擦阻尼器的尾传动轴为研究对象,建立控制方程,并分析系统在传动轴偏心激励下各类碰摩响应的边界特性。建立传动轴/阻尼器系统的非线性控制方程;依据扫频获得系统典型碰摩响应特征,使用解析法针对无碰摩响应求解碰摩发生边界,并对同频全周碰摩响应求解其稳定性条件的边界;通过Runge-Kutta法验证了所推导的响应边界,并探讨了响应边界与系统参数的影响关系。 展开更多
关键词 超临界尾传动轴 干摩擦阻尼器 碰摩 响应特性 稳定性分析
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发动机减速器主动齿轮齿面损伤分析
3
作者 龚侯 朱如鹏 刘丽玉 《失效分析与预防》 2024年第1期62-67,共6页
发动机减速器在试验考核过程中发现主动齿轮的齿面出现倒三角状损伤。通过宏微观观察、金相分析、硬度检测和仿真计算等手段,对轮齿损伤的性质及原因进行分析。结果表明:主动齿轮轮齿的倒三角状损伤性质为接触疲劳剥落,剥落坑从下方的... 发动机减速器在试验考核过程中发现主动齿轮的齿面出现倒三角状损伤。通过宏微观观察、金相分析、硬度检测和仿真计算等手段,对轮齿损伤的性质及原因进行分析。结果表明:主动齿轮轮齿的倒三角状损伤性质为接触疲劳剥落,剥落坑从下方的微点蚀区起源;剥落原因是由于从动齿轮廓修形量偏小和从动齿轮齿顶倒角偏小导致该处接触应力过大,超出材料的接触疲劳极限。通过提出增大从动齿轮齿廓修形量和规范齿顶倒角工艺、提高加工质量的改进措施,该减速器顺利通过考核。 展开更多
关键词 主动齿轮 倒三角状损伤 接触疲劳剥落 接触应力
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船用双层壳体齿轮箱柔性动力学建模及隔振性能分析研究
4
作者 杨杰 朱如鹏 +3 位作者 陈蔚芳 戴光昊 岳彦炯 尹逊民 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期309-318,共10页
双层壳体齿轮箱不仅为齿轮传动系统提供弹性支撑,而且具有减振降噪作用。为了能够高效、高精度地预测双层壳体齿轮箱的减振降噪效果,本文基于模态综合法建立含有隔振器的某船用双层壳体齿轮箱柔性动力学缩聚模型,对比分析齿轮箱的缩聚... 双层壳体齿轮箱不仅为齿轮传动系统提供弹性支撑,而且具有减振降噪作用。为了能够高效、高精度地预测双层壳体齿轮箱的减振降噪效果,本文基于模态综合法建立含有隔振器的某船用双层壳体齿轮箱柔性动力学缩聚模型,对比分析齿轮箱的缩聚模型与完全有限元模型的固有特性的差异性,并验证其缩聚模型的有效性。通过双层壳体齿轮箱缩聚模型的模态解耦率、模态贡献度、振级落差和内壳体倾斜度的分析,评估齿轮箱的隔振性能。结果表明:某船用双层壳体齿轮箱在平移方向上模态解耦率均在94.9%以上,模态贡献主要以第二至第六阶振型为主导;在激励频率1~6000 Hz范围内,双层壳体齿轮箱的振级落差可达到34.2 dB;当激励频率小于2000 Hz时,激励频率对振级落差和倾斜度的变化有着显著的影响。 展开更多
关键词 双层壳体齿轮箱 模态解耦 振动噪声 模态贡献度 振级落差
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齿面点蚀程度对齿轮动力学特性影响的分析及实验研究 被引量：1
5
作者 高长伟 刘文正 +1 位作者 朱如鹏 王涵宇 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期125-130,共6页
齿轮啮合过程中产生的齿面疲劳破坏严重影响齿轮啮合稳定性。考虑到齿轮点蚀的演化特点,以实验齿轮为研究对象,建立了六自由度齿轮系统动力学模型,分析了不同点蚀故障程度下齿轮的时变啮合刚度;根据齿轮故障演化实验台进行相关实验,并... 齿轮啮合过程中产生的齿面疲劳破坏严重影响齿轮啮合稳定性。考虑到齿轮点蚀的演化特点,以实验齿轮为研究对象,建立了六自由度齿轮系统动力学模型,分析了不同点蚀故障程度下齿轮的时变啮合刚度;根据齿轮故障演化实验台进行相关实验,并将仿真模型与实验振动信号进行对比分析。结果表明:由点蚀故障引起的时域冲击随着点蚀沿齿廓方向的扩展逐步收敛,齿轮单齿啮合区的刚度变化对齿轮振动信号的冲击作用较强。 展开更多
关键词 齿面点蚀 动力学 点蚀演化 振动特性
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高重合度外啮合齿轮齿根弯曲应力计算方法 被引量：11
6
作者 李发家 朱如鹏 +2 位作者 李苗苗 鲍和云 靳广虎 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期138-147,共10页
针对高重合度外啮合直齿圆柱齿轮副,对其齿根弯曲应力计算方法进行了研究.计算了高重合度齿轮的轮齿变形和刚度,对单个轮齿承受的载荷进行了研究,给出了高重合度齿轮齿间载荷分配率的定义和计算方法.以高重合度齿轮的双齿啮合界点作为... 针对高重合度外啮合直齿圆柱齿轮副,对其齿根弯曲应力计算方法进行了研究.计算了高重合度齿轮的轮齿变形和刚度,对单个轮齿承受的载荷进行了研究,给出了高重合度齿轮齿间载荷分配率的定义和计算方法.以高重合度齿轮的双齿啮合界点作为计算载荷的加载点,给出了高重合度齿轮齿根过渡曲线30°切线位置危险截面的双齿啮合区界点的齿形系数和应力集中系数计算方法,获得了齿根危险截面弯曲应力的计算公式;采用CL-100齿轮试验机,设计了不同重合度的外啮合齿轮副,测量了其齿根的弯曲应力数值,试验结果表明:在高载荷下主动轮的齿根弯曲应力理论计算误差小于7.85%,从动轮的计算误差小于9.8%;低载荷下主动轮的齿根弯曲应力理论计算误差小于24.1%,从动轮的计算误差小于19%. 展开更多
关键词 高重合度齿轮 轮齿变形 齿形系数 弯曲应力 齿间载荷分配率
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短学时本科机械类课程的VR补充教学实践研究 被引量：2
7
作者 李政民卿 朱如鹏 《教育教学论坛》 2018年第4期83-85,共3页
本文针对短学时本科机械类课程,开展了基于VR技术的课内试验补充教学尝试,开发了齿轮箱装拆桌面式虚拟系统。教学实践表明VR不仅可以提高学生学习兴趣、提升学生自主学习能力、实现良好教学达成度,而且还可以减少试验成本等。本次VR补... 本文针对短学时本科机械类课程,开展了基于VR技术的课内试验补充教学尝试,开发了齿轮箱装拆桌面式虚拟系统。教学实践表明VR不仅可以提高学生学习兴趣、提升学生自主学习能力、实现良好教学达成度,而且还可以减少试验成本等。本次VR补充教学实践将为VR技术在本科机械类课程教学活动中的应用提供一定借鉴和帮助。 展开更多
关键词 本科教学 教学能力提升 VR技术 教学方法
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滑动轴承-行星齿轮耦合系统非线性动力学特性研究 被引量：2
8
作者 李同杰 靳广虎 +1 位作者 鲍和云 朱如鹏 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期499-508,共10页
文章在综合考虑了滑动轴承非线性油膜力以及行星轮系齿侧间隙等非线性因素的基础上,建立了滑动轴承-行星齿轮耦合系统的非线性动力学模型。通过数值仿真的手段初步研究了滑动轴承—行星齿轮耦合系统的非线性动力学特性,结果发现,滑动轴... 文章在综合考虑了滑动轴承非线性油膜力以及行星轮系齿侧间隙等非线性因素的基础上,建立了滑动轴承-行星齿轮耦合系统的非线性动力学模型。通过数值仿真的手段初步研究了滑动轴承—行星齿轮耦合系统的非线性动力学特性,结果发现,滑动轴承非线性油膜力可以对行星齿轮系中各活动构件的啮频振动起到镇定作用,也可以导致系统各齿轮副动态啮合力的波动失去周期规律;输入轴转速的变化能够导致轴承力的振动形态在周期运动与混沌之间分岔;轴承间隙对行星齿轮传动系统各齿轮副啮合状态的影响规律是一个非常复杂的非线性映射,间隙值选择不当可能引起行星轮系齿轮副的单边冲击现象。 展开更多
关键词 行星轮系 滑动轴承 非线性油膜力 齿侧间隙 耦合非线性动力学
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