本文以阶梯立柱作为力学模型,导出了两端球铰的伸缩油缸临界力基本计算公式(单级油缸临界力计算公式是它的特例)。由于该公式是一超越方程式,无法直接求解,为此,作者又从数学上作了适当的函数变换,通过变换,最后建立了两端球铰的伸缩油缸临界力的计算公式。

作为一种新型换热元件,弹性管束结构与管内流体构成了一个典型的流固耦合系统.考虑流体的可压缩性,用有限元法的位移-压力格式对管束-流体耦合系统进行离散,建立了系统的振动控制方程.在此基础上分别对管束结构、管内流体和管束-流体耦合系统进行了模态计算.结果表明：由于流体与结构的相互作用,不但弹性管束结构和流体本身的固有频率和振型发生改变,而且一个子系统的振动还会迫使另一子系统产生新的振动模式.不同密度的流体对结构频率改变的影响程度不同.因此,在研究管内充液弹性管束的动态响应时必须考虑流体与管束结构的相互作用影响.

采用研究复杂隔振系统的子结构导纳法建立旋转类复杂结构的功率流传递模型.重点研究了作为连接子结构的滚动轴承的模型建立及其对系统动态特性的影响,在系统建模后,研究了不同的能量传递路径及各传递路径之间的耦合.以功率流为参量,对于引起箱体壁横向振动的能量做了定量分析.

在适用于中厚板的八结点等参数平板单元的基础上,通过引入剪应变与位移的广义协调条件,建立了一种平板单元.以此单元作为弯曲单元,以平面Q8元作为平面膜单元,构造了一个新型平板壳单元.新单元可用于厚壳,也可用于薄壳.算例表明,新单元收敛性好,精度很高.

因工程设计中挤压力的计算依赖于经验公式,误差较大且不利于优化设计,基于经典塑性理论,运用数学方法探索更准确方便的挤压力的求解模型。以滑移线场为理论平台,以杯形件反挤压过程为研究对象,分析不同压缩比的系列滑移线特征并叠加得到代表滑移线场。在求解应力场及变形力的基础上,通过曲线拟合方法研究滑移线场参数与模具几何参数的解析关系,从而建立变形物理参数与几何参数的数值分析模型。该数值分析模型所得解析解比滑移线场数值解具有更明显的物理意义,在知道变形几何参数的前提下,可方便求解挤压力。最后通过实测挤压力、并结合经验公式进行验证。结果表明数值分析模型计算结果较准确,并可作为目标函数实现工艺优化设计。

从经典的解决噪声控制问题模型(振源-路径-接受体)出发,运用导纳模态方法,针对齿轮传动系统振动噪声控制问题,从假设的两个不同简化的理论分析模型入手,通过分别计算通过多维柔性接点和连接件的功率流,比较不同的简化模型对分析功率流传递特性的影响,研究其动力学传递特性和振动噪声控制机理,为进一步实现对齿轮传动系统的振动噪声控制奠定了基础.

针对工程实际中的复杂柔性耦合系统,对建立在柔性基础-弹性浮筏上的隔振系统应用子系统导纳法进行分析,推导了耦合系统动态功率流传递计算公式.在研究中,将浮筏和基础的固有频率与被隔振机组固有频率之比作为特性参数,对系统在不同频率比下的传递特性进行了计算研究;针对计算结果,分析了浮筏的弹性和基础的柔性对耦合系统的传递功率流的影响,给出了可以将基础或浮筏当作刚体来处理的弹性变化范围.

针对振动控制中传递功率流的复杂矩阵运算,推导了一种用于复杂隔振系统功率流计算的新方法.本方法算法简捷,各子系统的动态传递方程采用了统一的形式,具有递推性和延拓性,适用于复杂多层耦合振动系统的动态特性分析.实例计算结果表明,该方法能够预测各子系统联接界面或耦合点的功率流,清晰地描述不同频段下各界面能量传递及衰减特性,有利于分析复杂多层隔振系统的功率流传递特性.

涡街流量计是一种测量流量的传感器,其输出信号是与流量成正比的脉冲频率信号,在不同介质和管径中测量流量时所对应的输出信号频率范围不同.采用常规定时采集信号脉冲数的方法容易在低频率产生误差.为了能够精确获取涡街流量计在低、中频段的信号,采用了输出脉中信号计时与计频方式相结合的测频方法.重点介绍了交点频率的计算方法和误差分析,提供了用单片机实现这两种方法的测量原理和硬软件设计思路.

针对波浪能发电效率低的问题,建立由波浪输入至马达输出的系统数学模型,采用理论建模和仿真分析相结合的方式确定影响系统发电功率的关键参数,为提高装置发电效率的液压能量转换系统恒转速控制策略的研究提供理论指导。波浪能发电的液压蓄能式波浪能发电系统主要由3部分组成,建立系统各元件的运动方程及能量方程,寻找元件间的连接参数建立系统数学模型,通过理论分析系统功率方程定性地确定系统工作特性及关键参数。为验证理论分析结果的准确性,借助AMEsim仿真平台完成系统设计及仿真验证。结果表明,马达输出功率主要受波浪波高、周期、比例流量阀流通面积及马达排量的影响,最高影响阶次分别为1次方、4次方、4次方和2次方。仿真验证还证明蓄能器预充气压力几乎不会对马达输出功率产生影响。