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深海采矿装备研发的现状与进展 被引量：121
1
作者 刘少军 刘畅 戴瑜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期8-18,共11页
近年来,国际社会关于深海矿产资源开发的竞争急速加剧,与此相适应,深海采矿技术及装备的研发也再度引起了世界主要工业国家与新兴工业国家以及一些国际大型企业的高度关注和投入。针对深海采矿技术与装备的不同发展阶段,分别介绍连续链... 近年来,国际社会关于深海矿产资源开发的竞争急速加剧,与此相适应,深海采矿技术及装备的研发也再度引起了世界主要工业国家与新兴工业国家以及一些国际大型企业的高度关注和投入。针对深海采矿技术与装备的不同发展阶段,分别介绍连续链斗法、穿梭艇式、水力(气力)管道提升式三种典型深海采矿系统的组成及发展现状。分别从海底固体矿产资源采集技术、海底采矿车行走技术、矿物由海底向海面输送技术以及水面支持系统技术等4个方面全面系统地分析深海采矿装备研发中的关键技术、需要面对的特殊问题及近期研究进展,并对深海采矿装备发展的可行性及研发模式进行总结与展望,对于我国深海采矿技术与装备的研究开发具有参考价值与指导作用。 展开更多
关键词 深海采矿装备 采集技术 行走技术 输送技术 水面支持系统
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齿轮传动啮合接触冲击分析 被引量：89
2
作者 唐进元 周炜 陈思雨 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期22-30,共9页
基于接触动力学相关理论和齿轮传动物理模型,提出齿轮传动啮合接触冲击概念,研究齿轮啮合传动时由啮合点处速度差异导致的轮齿接触冲击现象,建立齿轮啮合接触冲击模型,给出啮合接触冲击求解算法,分析不同冲击转速、冲击位置对冲击合力... 基于接触动力学相关理论和齿轮传动物理模型,提出齿轮传动啮合接触冲击概念,研究齿轮啮合传动时由啮合点处速度差异导致的轮齿接触冲击现象,建立齿轮啮合接触冲击模型,给出啮合接触冲击求解算法,分析不同冲击转速、冲击位置对冲击合力、冲击时间和冲击应力的影响,并利用解析计算式对比计算各个冲击位置和冲击速度条件下的最大冲击力,验证数值计算结果的有效性。研究表明:冲击转速和冲击位置对冲击合力、冲击时间以及冲击应力均产生较大影响。同时还给出不同冲击条件下齿面上最大接触应力点在整个冲击接触过程的分布,为接触疲劳和疲劳累积的深入研究提供参考,计算结果表明最大接触应力点集中在齿宽中部附近区域,并且受冲击速度的影响很小。 展开更多
关键词 齿轮传动 接触 冲击 啮合
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无人机发展现状及相关技术 被引量：73
3
作者 邹湘伏 何清华 贺继林 《飞航导弹》 北大核心 2006年第10期9-14,共6页
较详细地论述了无人机的发展现状以及无人机技术要素,并从无人机技术发展的角度分析了无人机的发展趋势。
关键词 无人机 无人机技术 发展趋势
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TBM滚刀破岩动态特性与最优刀间距研究 被引量：84
4
作者 谭青 易念恩 +3 位作者 夏毅敏 徐孜军 朱逸 宋军华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2453-2464,共12页
在对实际工况合理简化的基础上,从岩土细观角度出发,采用颗粒离散元法建立滚刀侵入岩体的二维模拟模型,研究双滚刀作用下岩体的动态响应机制,找出滚刀侵入过程中岩体裂纹、贯入度以及切削力三者的关系。在此基础上,通过数值模拟对常见... 在对实际工况合理简化的基础上,从岩土细观角度出发,采用颗粒离散元法建立滚刀侵入岩体的二维模拟模型,研究双滚刀作用下岩体的动态响应机制,找出滚刀侵入过程中岩体裂纹、贯入度以及切削力三者的关系。在此基础上,通过数值模拟对常见切深下滚刀最优刀间距问题进行分析,得到不同切深下比能耗与刀间距的规律,并通过试验对双滚刀破岩过程中岩体动态特性以及最优刀间距问题进行验证,最后以工程实例验证研究结论。研究表明:仿真过程中,切削力随贯入度的变化与岩体的跃进破碎特性相一致,岩体破坏服从格里菲斯理论;较小切深下岩体为剪切破坏,较大切深下岩体发生拉应力破坏;切深为10 mm时比能耗有明显拐点,此时刀间距为100 mm;切深为6 mm时,60 mm刀间距下比能耗最小;切深小于2 mm时,实际工况下岩体不能产生贯穿裂纹。 展开更多
关键词 岩石力学 隧道掘进机滚刀 破岩 比能耗 刀间距 颗粒离散元
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基于有限元法的螺旋锥齿轮啮合刚度计算 被引量：83
5
作者 唐进元 蒲太平 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期23-29,共7页
螺旋锥齿轮啮合刚度计算是其动力学分析的基础,螺旋锥齿轮动力学分析中多用正弦或余弦级数对轮齿刚度曲线进行近似处理,进而影响动力学分析计算的精度。基于螺旋锥齿轮加载接触有限元分析原理,研究螺旋锥齿轮啮合刚度计算方法,给出使用... 螺旋锥齿轮啮合刚度计算是其动力学分析的基础,螺旋锥齿轮动力学分析中多用正弦或余弦级数对轮齿刚度曲线进行近似处理,进而影响动力学分析计算的精度。基于螺旋锥齿轮加载接触有限元分析原理,研究螺旋锥齿轮啮合刚度计算方法,给出使用有限元软件计算螺旋锥齿轮刚度的关键技术及前处理方法,应用有限元分析软件ABAQUS构建一对五齿螺旋锥齿轮模型并计算出法向接触力和综合弹性变形量,得到单齿啮合刚度和多齿综合啮合刚度,分析不同载荷对刚度曲线的影响,结果表明载荷的变化会对刚度曲线的幅值和周期产生较大的影响,在计算刚度曲线时需考虑载荷对重合度以及接触位置的影响,通过计算直齿轮刚度并和已有文献作对比验证了该方法的正确性,研究工作为螺旋锥齿轮动力学分析提供了基础条件。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 加载接触分析 啮合刚度 有限元法
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搅拌摩擦焊及其研究现状 被引量：64
6
作者 傅志红 黄明辉 +1 位作者 周鹏展 贺地求 《焊接》 2002年第11期6-10,共5页
搅拌摩擦焊是 2 0世纪 90年代初发明的一种固相连接技术 ,可以焊接通常熔焊方法难以焊接的铝合金、钛合金等 ,并且具有一系列独特的优点。介绍了搅拌摩擦焊的工艺过程 ,分析了搅拌摩擦焊的特点、焊缝组织和性能以及影响搅拌摩擦焊的因素 。
关键词 研究现状 搅拌摩擦焊 铝合金 微观组织
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间隙对含摩擦和时变刚度的齿轮系统动力学响应的影响 被引量：77
7
作者 陈思雨 唐进元 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期119-124,共6页
主要研究在考虑摩擦和时变刚度时,轮齿间隙对齿轮系统动力学响应的影响。建立常间隙、时变间隙和随机间隙三种不同的间隙形式。利用数值仿真的方法得到系统的幅频响应曲线和时间历程曲线。分析发现:①在低速时,随着摩擦因数的增大,系统... 主要研究在考虑摩擦和时变刚度时,轮齿间隙对齿轮系统动力学响应的影响。建立常间隙、时变间隙和随机间隙三种不同的间隙形式。利用数值仿真的方法得到系统的幅频响应曲线和时间历程曲线。分析发现:①在低速时,随着摩擦因数的增大,系统响应的方均值和平均分量增大;并经过三次跳跃之后系统进入混沌运动状态;②时变间隙幅值增大导致系统提前进入混沌状态,而且随着时变幅值的增大跳转频率逐渐减小;时变间隙频率较小时,间隙对系统的影响较小;当时变间隙的频率较大时,系统在ω=0.2,0.3时出现明显的共振响应,系统的响应以高频率分量4ω、5ω和6ω为主;③考虑随机间隙时,随着σ的增大,齿轮系统响应的平均分量波动比较大。 展开更多
关键词 齿轮 摩擦 时变刚度 间隙 动力学响应
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42CrMo钢的热压缩流变应力行为 被引量：81
8
作者 蔺永诚 陈明松 钟掘 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期549-553,共5页
为实现42CrMo钢锻造的数值模拟与合理制定其热成形工艺参数，采用Gleeble-1500热模拟实验机研究工业用42CrMo钢在变形温度为850～1150℃和应变速率为0．01～50s^-1条件下的流变应力行为。通过线性回归分析确定42CrMo钢的应变硬化指数以... 为实现42CrMo钢锻造的数值模拟与合理制定其热成形工艺参数，采用Gleeble-1500热模拟实验机研究工业用42CrMo钢在变形温度为850～1150℃和应变速率为0．01～50s^-1条件下的流变应力行为。通过线性回归分析确定42CrMo钢的应变硬化指数以及形变表观激活能，获得42CrMo钢高温条件下的流变应力本构方程，并验证该流变应力本构方程的准确性。研究结果表明：42CrMo钢在热压缩变形过程中发生了明显的动态回复与动态再结晶，流变应力随应变速率的增加而增加，随温度的升高而降低；流变应力的预测值与实验值较吻合，而且预测的最大相对误差仅为4．54％。 展开更多
关键词 42CRMO钢 热压缩变形 流变应力 本构方程
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智能轮椅的研究现状和发展趋势 被引量：53
9
作者 何清华 黄素平 黄志雄 《机器人技术与应用》 2003年第2期12-16,共5页
本文比较详尽地介绍了智能轮椅的国内外研究现状 ,论述了研究中若干关键技术问题 ,并简要分析了其发展趋势。
关键词 智能轮椅 电动轮椅 智能机器人 人工智能 移动机器人
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基于频率法的索力测量系统 被引量：59
10
作者 吴康雄 刘克明 杨金喜 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期62-66,共5页
为了在工程现场快速方便地检测斜拉桥的拉索索力,依据随机振动法索力检测原理,开发了一种新型的索力测量系统。通过对随机振动法索力检测方法的概述,介绍了该系统的性能、硬件结构和软件模块,并重点阐述了通过数字滤波抑制快速傅里叶分... 为了在工程现场快速方便地检测斜拉桥的拉索索力,依据随机振动法索力检测原理,开发了一种新型的索力测量系统。通过对随机振动法索力检测方法的概述,介绍了该系统的性能、硬件结构和软件模块,并重点阐述了通过数字滤波抑制快速傅里叶分析(FFT)的混频现象、自动扫描确定主振频率和提高索力计算精度的方法和措施。索力测量系统以AT89C55WD单片机(SCM)为平台,集成了电荷放大器、信号分析仪和计算器的相关功能。在工程现场,只需输入少量参数,拉索振动信号采集、信号的快速傅里叶分析和对应的索力计算即可在线自动完成。 展开更多
关键词 桥梁工程 索力 随机振动法 测量系统 快速傅里叶分析
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42CrMo钢形变奥氏体的静态再结晶 被引量：64
11
作者 蔺永诚 陈明松 钟掘 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期411-416,共6页
利用双道次热压缩的方法,在Gleeble-1500热模拟实验机上研究42CrMo钢在高温变形道次间隔时间内的静态软化行为。讨论变形温度、应变速率、变形程度与初始奥氏体晶粒尺寸对其静态再结晶行为的影响。根据实验结果,建立42CrMo钢静态再结晶... 利用双道次热压缩的方法,在Gleeble-1500热模拟实验机上研究42CrMo钢在高温变形道次间隔时间内的静态软化行为。讨论变形温度、应变速率、变形程度与初始奥氏体晶粒尺寸对其静态再结晶行为的影响。根据实验结果,建立42CrMo钢静态再结晶动力学模型,相应的静态再结晶激活能约为187.68kJ/mol。结果表明:变形程度对42CrMo钢的静态再结晶影响最大,变形温度和应变速率次之,初始奥氏体晶粒尺寸对其影响较小;在变形温度较低(850℃)时,随着道次间隔时间的增加,静态再结晶分数逐渐趋于稳定(约为0.4),这是因为在变形温度较低时,道次间不能发生完全的静态再结晶。在变形程度较小、道次间隔时间较短时,几乎不发生静态再结晶。将静态再结晶动力学模型的预测结果与实验结果进行比较,二者较吻合。 展开更多
关键词 42CRMO钢 静态再结晶 静态软化:双道次热压缩试验
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小波降噪在超声回波信号处理中的应用 被引量：67
12
作者 周知进 文泽军 卜英勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期237-241,共5页
在深海采矿环境中超声波传输介质里存在着大量气泡、扰动沉积物、机械噪声等背景噪声与混响,导致有用信号与高噪声信号迭加在一起,严重影响了测距精度。采用小波分析方法将超声回波信号进行3层小波分解,适当设置门限阈值对小波系数进行... 在深海采矿环境中超声波传输介质里存在着大量气泡、扰动沉积物、机械噪声等背景噪声与混响,导致有用信号与高噪声信号迭加在一起,严重影响了测距精度。采用小波分析方法将超声回波信号进行3层小波分解,适当设置门限阈值对小波系数进行处理,然后对信号进行重构,有效地抑制了信号中噪声对测量精度的影响。研究结果表明:小波方法有很好的降低回波信号中噪声的效果,其测距精度高于自适应滤波去噪后的测距精度。 展开更多
关键词 小波变换方法 超声回波 降噪
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基于单片机的高精度超声波测距系统 被引量：60
13
作者 卜英勇 王纪婵 +1 位作者 赵海鸣 刘光华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第3期66-68,共3页
研制了一种收发一体式超声波测距系统,介绍了发射驱动及接收转换电路、随时间变化的自动增益控制(AGC)电路及环境温度补偿电路的电路结构,详细阐述了发射驱动及接收转换电路的工作机理及实现方式,提出了解决收发一体式超声波测距电路难... 研制了一种收发一体式超声波测距系统,介绍了发射驱动及接收转换电路、随时间变化的自动增益控制(AGC)电路及环境温度补偿电路的电路结构,详细阐述了发射驱动及接收转换电路的工作机理及实现方式,提出了解决收发一体式超声波测距电路难题的新方法,设计的自动增益控制(AGC)电路,有效地解决了回波信号过于微弱而导致系统测量误差加大的难题。在此基础上,设计了相应的超声波测距系统的软件。在实验室对系统进行了实地测试,给出了实测结果并分析了产生误差的原因。实验表明,该测距系统具有较高的测量精度。 展开更多
关键词 收发一体式 超声波测距 自动增益控制(AGC) 环境温度补偿
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液压挖掘机工作装置仿真研究 被引量：58
14
作者 何清华 张大庆 +1 位作者 郝鹏 张新海 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期735-738,746,共5页
简述了AMESim软件的性能和特点,对挖掘机工作装置的液压系统和机构在AMESim环境下进行了建模,设置了模型中的主要参数,实现了其液压系统动态仿真和机构的二维动力学仿真。并采用试验的方式对仿真模型进行验证和改进,对仿真结果和试验结... 简述了AMESim软件的性能和特点,对挖掘机工作装置的液压系统和机构在AMESim环境下进行了建模,设置了模型中的主要参数,实现了其液压系统动态仿真和机构的二维动力学仿真。并采用试验的方式对仿真模型进行验证和改进,对仿真结果和试验结果进行了详细分析和比较,给出试验和仿真曲线,并在AMEViewer中显示仿真模型的运动。所得到的动臂、斗杆和铲斗液压缸无杆腔的压力误差在10bar以内,因此能够实现较精确的工作装置运动仿真,同时也验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 液压挖掘机 AMESIM 工作装置 动力学仿真 运动仿真
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基于EMD包络谱分析的液压泵故障诊断方法 被引量：61
15
作者 唐宏宾 吴运新 +1 位作者 滑广军 马昌训 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期44-48,共5页
在对液压泵常见故障模式进行分析的基础上,针对液压泵早期故障诊断时故障特征信号微弱且传统的包络分析需要预先依靠经验确定分析频段的问题,提出了基于经验模式分解(EMD)和包络谱分析的诊断方法。该方法首先将采集到的液压泵壳体的振... 在对液压泵常见故障模式进行分析的基础上,针对液压泵早期故障诊断时故障特征信号微弱且传统的包络分析需要预先依靠经验确定分析频段的问题,提出了基于经验模式分解(EMD)和包络谱分析的诊断方法。该方法首先将采集到的液压泵壳体的振动信号利用EMD分解为有限个固有模式函数(IMF)之和;然后对前几个IMF分量进行包络分析,并求出包含主要故障信息的包络谱;最后通过对包络谱的分析,判断液压泵的工作状态和故障类型。实验结果表明,该方法有效提取了液压泵的早期故障特征,准确实现了液压泵正常、滑靴松动、滑靴与斜盘磨损及缸体与配流盘磨损四种状态的分类,是进行液压泵故障诊断行之有效的方法。 展开更多
关键词 液压泵故障诊断 经验模式分解 包络谱 固有模式函数
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7050铝合金热压缩变形的流变应力本构方程 被引量：55
16
作者 易幼平 杨积慧 蔺永诚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期20-22,26,共4页
对7050铝合金在应变速率为0.01-10s-1、变形温度为250-450℃条件下的流变应力行为进行了实验研究。结果表明:7050铝合金热压缩变形中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的增加而降低;通过线性回... 对7050铝合金在应变速率为0.01-10s-1、变形温度为250-450℃条件下的流变应力行为进行了实验研究。结果表明:7050铝合金热压缩变形中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的增加而降低;通过线性回归分析计算出7050材料的应变硬化指数n以及变形激活能Q,获得了7050铝合金高温条件下的流变应力本构方程。 展开更多
关键词 7050铝合金 热压缩变形 本构方程 流变应力
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不同围压条件下TBM刀具破岩模式的数值研究 被引量：58
17
作者 张魁 夏毅敏 +1 位作者 谭青 周子龙 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1780-1787,共8页
为了研究不同围压条件下TBM刀具在掘进施工过程中的破岩机理,基于2-D离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了双把TBM刀具侵入岩石的仿真模型。在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同围压条件以及不同刀间距下岩石裂纹生成,扩展... 为了研究不同围压条件下TBM刀具在掘进施工过程中的破岩机理,基于2-D离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了双把TBM刀具侵入岩石的仿真模型。在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同围压条件以及不同刀间距下岩石裂纹生成,扩展和岩石破碎的全过程。仿真结果表明:TBM刀具作用下岩石存在四种基本的破碎模式,它们的出现与围压以及刀间距有关;破碎模式对刀具的破岩效率,岩石破碎块度均有影响;随着围压的增加,最优刀间距增大,但围压超过一定值后,最优刀间距反而减小。 展开更多
关键词 TBM刀具 UDEC 仿真 围压 最优刀间距 裂纹扩展 破碎模式
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齿轮弯曲强度有限元分析精确建模的探讨 被引量：47
18
作者 唐进元 周长江 吴运新 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第10期1146-1149,1248,共5页
根据齿轮啮合原理 ,建立了轮齿的精确齿形。系统探讨了加载位置、轮缘厚度、周向齿数的确定方法 ,分析了滚刀顶部圆角对齿根应力的影响 ,提出了两类平面问题的判据并予以验证。在此基础上 ,创建了精确的二维和三维有限元模型 ,并将计算... 根据齿轮啮合原理 ,建立了轮齿的精确齿形。系统探讨了加载位置、轮缘厚度、周向齿数的确定方法 ,分析了滚刀顶部圆角对齿根应力的影响 ,提出了两类平面问题的判据并予以验证。在此基础上 ,创建了精确的二维和三维有限元模型 ,并将计算结果与各类权威标准进行对照 。 展开更多
关键词 齿轮 精确建模 有限元分析 齿根应力
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一种新的小波阈值函数及其在振动信号去噪分析中的应用 被引量：55
19
作者 唐进元 陈维涛 +1 位作者 陈思雨 周炜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期118-121,共4页
研究一种新的小波收缩阈值函数用于信号的去噪分析,对比分析了硬阈值、软阈值和新收缩阈值函数的优缺点,给出了收缩阈值函数法中的阈值计算详细过程,基于虚拟仪器LabVIEW构建检测齿轮箱系统的振动与噪音检测系统,在MATLAB平台上利用收... 研究一种新的小波收缩阈值函数用于信号的去噪分析,对比分析了硬阈值、软阈值和新收缩阈值函数的优缺点,给出了收缩阈值函数法中的阈值计算详细过程,基于虚拟仪器LabVIEW构建检测齿轮箱系统的振动与噪音检测系统,在MATLAB平台上利用收缩阈值方法开发了对齿轮箱振动和噪声信号进行去噪处理的软件,试验数据的分析表明:基于新的小波阈值函数的信号降噪分析方法去噪效果明显,且保留了原始信号的细节特征,是一种较传统经典去噪手段更为优越的方法,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 小波分析 去噪 阈值函数 阈值 虚拟仪器 齿轮
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高速轧机若干振动问题——复杂机电系统耦合动力学研究 被引量：49
20
作者 钟掘 唐华平 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2002年第1期1-8,共8页
试验发现高速轧机中的多种振动现象都与轧制过程多种的交互作用相关 ,研究轧机振动中的界面耦合机理与机电耦合机理。建立了轧制界面动力学模型 ,分析了轧制界面负阻尼特性和垂直自激振动 ;建立了轧机非线性水平振动模型 ,分析水平自激... 试验发现高速轧机中的多种振动现象都与轧制过程多种的交互作用相关 ,研究轧机振动中的界面耦合机理与机电耦合机理。建立了轧制界面动力学模型 ,分析了轧制界面负阻尼特性和垂直自激振动 ;建立了轧机非线性水平振动模型 ,分析水平自激振动产生条件。建立轧机机电耦合动力学方程 ,阐明了强、弱电过程对轧机振动的影响。 展开更多
关键词 振动 耦合动力 高等轧机 复杂机电系统
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