为研究振动工况下螺栓连接自松弛机理,利用ANSYS参数化语言建立考虑螺纹的三维螺栓连接有限元模型,用降温法加载预紧力,进行螺栓连接横向振动瞬态分析;研究横向激励幅值、初始预紧力、螺纹啮合面、螺栓头及螺母承压面以及连接物之间结合面的摩擦因数等对螺栓连接自松弛影响。结果表明,横向振动时完全滑移先发生于螺纹啮合面处;横向激励幅值越小、初始预紧力越大、螺纹啮合面及螺栓头、螺母承压面摩擦因数越大,螺栓连接自松弛越不易发生;激励幅值一定时连接物间结合面摩擦因数对自松弛无影响,但摩擦因数越大,发生横向振动所需剪切载荷越大。研究结果对理解螺栓连接自松弛、指导防松设计具有重要意义。

针对XYZ-125G型稀油站所广泛使用的J41H截止阀工作状态下流场特点,采用计算流体动力学(CFD)的方法对截止阀的流动情况进行动态数值计算。详细模拟出截止阀阀盘开启和闭合过程中阀体内部的速度、压力分布和压头损失。CFD模拟阀体压头损失值和利用理论计算的阀体压头损失值吻合较好,阀门的开启或闭合,水泵的突然停车等原因,使流速发生突然变化,同时产生压强的大幅度波动现象。通过CFD技术在模拟截止阀启闭过程中动态流动状况的应用,能够确定流体通过阀道时所产生的漩涡、水锤和死水区等水流状况,为液压冲击的预测与防范及阀道结构优化提供理论依据。

电液压力伺服阀是飞机制动控制系统中至关重要的控制元件,输出压力的稳定性将直接影响飞机的稳定着陆。衔铁-偏转板组件受到流体不稳定液动力的作用,容易产生强迫振动和高频噪声。在高周交变液动力的作用下,衔铁组件中弹簧管的刚度将逐渐降低,严重影响伺服阀的动态性能。为了寻找衔铁-偏转板组件强迫振动产生的根源,建立了前置级流固耦合三维模型,根据涡流和气穴形态的演变规律,对不同偏转位移情况下的液动力脉动的幅值和频率进行数值分析。分析在高频周期性外载作用下,衔铁-偏转板组件的结构响应特性。最终得出结论:由涡流和气穴的周期性变化导致衔铁-偏转板组件产生高频率液动力振动,前置级非对称的结构和液动力脉动是衔铁-偏转板组件强迫振动的必要条件。

针对中缅管道工程中面临的风机倒塌砸管的安全性问题,在总结风机倒塌的四种常见失效模式的基础上归纳三种工况,利用侵彻力计算公式,对风机倒塌的冲击力和冲击深度进行估算,并结合管道应变设计理论分析了冲击载荷作用下管道的应力应变等参数的变化规律,给出了安全性评价的结果。结果表明仅风机倒塌冲击时,管道椭圆度变化较大,管道不被破坏,但难以保证管道正常运行;当风机和叶片或者叶片单独破坏时,下侵力较大,管道直接剪断。因此,建议适当加强管道上方叶片的连接强度,以防管道叶片破坏剪断中缅天然气管道事件发生。

悬浮隧道是悬浮在水中的一种新型的跨江、海结构。为分析移动荷载作用下悬浮隧道的动力响应，将悬浮隧道简化为等间距弹性支撑梁，基于Morison方程在考虑流体附加惯性效应和阻尼效应的基础上，通过振型叠加法和Galerkin法得到悬浮隧道在移动荷载作用下的振动微分控制方程，并采用四阶龙格-库塔法进行数值求解。结果表明：移动荷载作用下，悬浮隧道的冲击系数和加速度响应与流体作用效应相关，而流体作用效应受结构跨径和振动模态阶数的影响；其次，锚索刚度对移动荷载冲击效应和振动加速度具有一定的抑制作用；再者，高速移动的荷载会引发悬浮隧道结构强烈的波动激荡。

利用计算隔声单值量及其测量不确定度的方法,根据ISO12999-1以及GB/T31004.1—2014给出的标准偏差,分别计算声压法和声强法在普通频率范围(100~5000Hz)以及低频扩展范围(50~5000Hz)的测量不确定度。结果表明声强法在普通频率范围的不确定度小于声压法,在低频扩展范围时会更显著小于声压法,这体现了声强法有更好的低频段测量鲁棒性,与前人的实验对比研究结果一致。最后对比了两个隔声构件的不确定度,结果显示构件的低频隔声性能较差会产生较大的不确定度。

随着煤矿采掘深度的增加,爆破技术在煤矿井下的应用越来越广泛,但因爆破扰动松软煤层诱发的煤与瓦斯突出事故也不容忽视。为研究爆破扰动松软煤层的力学特征以及爆破震动效应对巷道围岩稳定性的影响,以巷道掘进爆破扰动松软煤层诱发煤与瓦斯突出为工程背景,根据相似理论在实验室搭建了爆破模拟试验系统,通过超动态应变仪监测爆破载荷作用下试样的力学特性,结合理论分析和数值模拟探讨爆破对巷道稳定性的影响。研究发现,当爆破孔从岩层进入松软煤层,在该试验条件下产生了类似突出的破碎抛掷过程;爆破裂纹扩展是导致巷道围岩破坏的根本原因,而松软煤层的存在会加剧巷道围岩的破坏程度,促使巷道围岩的裂隙进一步扩展发育,在煤矿井下一次爆破装药量大,炮孔数目多和需要多次爆破的情况下,爆破振动的累积损伤会最终影响到巷道的稳...

板结构在隔声设计中应用广泛,而临界频率和吻合频率与板结构的声辐射和隔声性能有着密切的联系. 从吻合效应产生的机理,形成吻合效应的条件出发,基于含液饱和多孔弹性薄板的振动控制方程,通过理论分析得到了饱 和多孔薄板吻合频率和临界频率的计算公式.作为数值算例,对含液饱和多孔板的吻合频率和临界频率进行了参数分 析.讨论了饱和多孔板的吻合频率随板厚、孔隙率、人射角和渗透系数的变化规律,并比较了不同孔隙率下饱和多孔板和 弹性板的吻合频率随厚度和人射角的变化.结果表明,弹性板的吻合频率远远大于饱和多孔板的吻合频率,它们的吻合 频率随厚度、人射角的增大而减小,随孔隙率的增大而增大,而渗透系数对吻合频率几乎没有影响.

保持架间隙是滚动轴承重要的结构参数之一,直接影响着保持架受力和运动,进一步影响保持架的磨损甚至轴承的寿命。在分析轴承保持架间隙与受力关系的基础上,定性分析间隙对保持架磨损的影响;在搭建滚动轴承试验器上开展了保持架间隙对角接触球轴承保持架磨损影响的试验研究;在相同试验条件下对采用不同引导间隙和兜孔间隙保持架的被试轴承进行试验,分析了保持架和钢球表面形貌磨损特征,对比不同保持架间隙(引导间隙、兜孔间隙)条件下保持架与钢球的磨损程度,获得保持架间隙对角接触球轴承保持架磨损的影响规律。试验结果表明,保持架间隙明显影响着保持架兜孔、引导面的磨损,增加引导间隙及兜孔间隙可以降低保持架引导面的磨损;研究成果为保持架间隙的设计与优化提供了理论参考和试验依据。

工程中常用Bouc-Wen模型来描述具有滞回特性的振动系统,此类系统是一种多值性的非解析系统,其动力学理论分析比较困难。由于Bouc-Wen滞回模型的微分形式,一般采用数值方法进行积分求解,但对于多自由度系统来说求解速度非常慢,且难以求得不稳定解。故提出将滞回力引入为一个增加的自由度,重新建立振动系统的微分方程,将增量谐波平衡（IHB）法推广至求解该类含Bouc-Wen模型的多自由度滞回非线性系统,并引入弧长法解决由迟滞非线性引起的跳跃和多映射现象。利用该法分析了一些滞回系统的响应特性,通过与数值方法进行精度和效率对比,体现了该方法的优越性。