国家自然科学基金(51365025)
- 作品数：23 被引量：102H指数：6
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- 齿根安全条件下多状态啮合齿轮传动系统安全-吸引盆侵蚀与分岔
- 2021年
- 轮齿折断是齿轮主要失效形式之一。以包含单双齿交替啮合、轮齿脱啮和齿背接触等的多状态啮合直齿圆柱齿轮传动系统为研究对象,计算齿根危险截面上的弯曲应力,以齿根许用弯曲应力为边界条件,建立防止轮齿折断的齿根安全条件。基于胞映射方法,用四阶Runge-Kutta法数值计算考察区域内随负载和齿侧间隙变化时系统的吸引盆及其演变过程。判断齿根安全条件下吸引盆中不同运动类型吸引域的安全特性得到系统的安全-吸引盆。借助吸引子、多初值分岔图和最大Lyapunov指数图(TLE)分析安全-吸引盆的侵蚀与分岔机理。研究发现:吸引盆中不同运动类型吸引域在齿根安全条件下的安全特性不同;吸引子的出现和消失直接导致安全-吸引盆的分岔;多初值分岔图中出现周期跳跃和分岔是引发安全-吸引盆分岔的主要原因。研究结果可为直齿轮传动系统安全运行提供参考。
- 李正发苟向锋朱凌云朱凌云尹桩
- 关键词：齿根弯曲应力
- 涡轮叶片逆向精准建模研究被引量：1
- 2019年
- 逆向工程中存在数学建模精度和效率低的问题。为获得构建更为精准数学模型的解决方法,现以某涡轮叶片为研究对象,基于MATLAB对其轮廓方程采集不同精度和数量的数据点,并用三种不同软件(MATLAB、Origin、1stOpt)分别对采集到的数据点进行线性拟合。结果表明,对不同精度和数量的数据点,三种软件的拟合精度和效率各不相同。在逆向工程建模中,根据采集数据点选择适当软件能够提高建模精度和效率。
- 李忠远苟向锋朱凌云
- 关键词：逆向工程数学建模涡轮叶片
- 考虑齿面冲击及摩擦的单级齿轮系统动力学建模及分析被引量：15
- 2018年
- 为研究齿轮啮合过程中齿面冲击对系统运动状态的影响,建立了包含单齿齿面啮合、脱啮和齿背啮合三种冲击状态的单级齿轮系统离散动力学模型,模型中考虑了摩擦、齿侧间隙、时变啮合刚度、综合传递误差等因素。基于三种冲击状态,定义了三种不同的Poincaré映射,利用变步长四阶Runge-Kutta法对系统动力学模型进行数值求解,得到了系统进入啮合时啮合力变化图,结合系统分岔图、最大Lyapunov指数谱、相图和随时间变化的动态啮合力图,分析啮合频率和齿侧间隙对系统啮合力的影响以及啮合力对系统动力学特性的影响。研究发现随着啮合频率和齿侧间隙的变化,齿轮系统齿面啮合力和齿背啮合力的复杂变化对系统运动状态有较大的影响。系统啮合力的周期或混沌突变可能会引起系统运动状态发生改变,也可能不会引起系统运动状态发生改变。系统在较高频率或小间隙的情况下出现齿背冲击现象,导致系统振动特性不稳定。此研究结果是建立考虑重合度大于1及载荷分配的齿轮系统动力学模型的基础。
- 尹桩苟向锋朱凌云
- 关键词：齿轮系统啮合力
- 计及多状态啮合的面齿轮传动系统动力学建模与动态特性分析被引量：1
- 2022年
- 面齿轮传动系统的动态特性影响设备运行的稳定性和可靠性。为揭示面齿轮在传动过程中的动力学及动态特性,建立了计及多状态啮合的面齿轮传动系统弯扭摆非线性动力学模型;数值计算了3种啮合状态下载荷分配率与动态啮合力的变化;定义3种不同的Poincaré映射,结合分岔图、最大Lyapunov指数谱、相图和动态啮合力的时间历程图,分析了载荷对系统啮合力及动力学特性的影响。结果表明,随着参数变化和单双齿交替啮合的发生,面齿轮传动过程中会出现脱啮、齿面啮合和齿背接触等复杂现象。研究可为提高面齿轮传动过程的平稳性提供理论依据。
- 朱凌云顾美华苟向锋
- 随机齿侧间隙的齿轮系统非线性动力学分析被引量：5
- 2014年
- 建立了随机齿侧间隙的单自由度齿轮系统的非线性动力学模型,利用变步长Runge-Kutta法对系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的运动微分方程分别进行了数值求解,结合系统随量纲-间隙平均值变化的分岔图、相图及Poincaré映射图,分析了系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的动力学特性,在此基础上研究了随机干扰对齿轮系统的动力学影响,发现随机干扰对系统的周期运动影响较大,对系统的倍化分岔过程影响显著,而对系统的混沌运动影响较小.
- 祁常君苟向锋陈代林
- 关键词：非线性动力学分岔齿侧间隙
- 整体参数化涡轮叶片的点云集设计
- 2019年
- 涡轮叶片的型线设计是叶片设计的核心。基于叶片型线及其叶身的整体参数化设计,可减短叶片设计周期,提高叶片设计质量。根据叶型及叶身的组成和特征,建立其参数化方程。数值求解方程,得到叶片表面给定精度下的数据点。由所求得的数据点在UG软件中构建叶片点云集,由点云集包络得到叶片曲面。对照分析点云集下建立的叶片模型与三截面设计得到的模型的差异。结果表明:基于整体参数化方程求解所得到的叶片模型可满足精度要求。研究结果可作为涡轮叶片参数化设计的基础。
- 李忠远苟向锋杨向红杨向红
- 关键词：涡轮叶片参数化设计曲面造型
- 齿轮系统多参数分岔与全局特性研究
- 齿轮系统具有结构紧凑、传动效率高、传动精度高等优点，在机械传动系统装置中应用广泛。非线性振动影响齿轮系统的稳定性和可靠性，研究齿轮系统产生非线性振动的机理及其影响因素，对于减少齿轮系统运行过程中的振动、降低噪声、提高齿轮...
- 王宗禄
- 关键词：齿轮系统吸引域
- 基于人机闭链的下肢康复外骨骼机构运动学分析被引量：4
- 2019年
- 针对下肢康复外骨骼在使用过程中出现的运动偏差,基于人体-外骨骼运动模型与调整模型,完成了下肢康复外骨骼的结构设计与运动学分析。运用人机偏差变量理论和人机相容理论,在人体-外骨骼运动模型上添加被动自由度,建立了人体-外骨骼调整模型。根据2种模型设计了下肢康复外骨骼,该外骨骼提供运动模式和调整模式,可通过人机滑动偏差检测装置切换使用模式。通过建立单侧外骨骼机械腿运动学模型,求解其运动方程和连杆变换矩阵。运用MATLAB和ADAMS软件对外骨骼模型和人体-外骨骼模型进行运动学仿真,并对比分析仿真结果。结果表明:下肢康复外骨骼在矢状面内的运动空间可以覆盖人体末端运动轨迹,该外骨骼各关节仿真运动趋势与理论运动趋势基本一致;调整模式能够补偿运动模式产生的运动偏差,验证了下肢康复外骨骼机构设计的合理性。研究表明基于人机闭链设计的下肢康复外骨骼机构能够较好地补偿运动偏差,避免因人机滑动引起的人体二次损伤,为外骨骼的实用化设计与研究提供了理论基础。
- 李静朱凌云苟向锋
- 关键词：运动学分析
- 参数耦合对单自由度直齿圆柱齿轮系统动态特性影响分析被引量：8
- 2017年
- 以单自由度直齿圆柱齿轮系统为研究对象,数值计算系统在参数平面上的最大幅值波动云图、幅值叠加图和时间位移映像图,分析系统参数的耦合关系及其对系统动态特性的影响;借助系统的单初值分岔图和最大Lyapunov指数图、多初值分岔图、吸引域图,分析阻尼、时变刚度、综合传递误差、扭矩、啮合频率和齿侧间隙等参数对系统动力学特性的影响规律。研究结果表明:时变刚度与综合误差具有强非线性耦合关系;误差波动和刚度波动耦合作用明显,对齿轮扭转振幅影响较大;合理的齿侧间隙能够抑制或减小系统的振动;系统的每个参数都会引起系统发生分岔,出现吸引子共存,部分参数条件下吸引域存在分形特征。研究结果对齿轮系统的参数选择有一定的理论指导意义。
- 苟向锋朱凌云陈代林石建飞
- 关键词：分岔齿轮吸引域
- 两自由度减振镗杆系统的安全盆侵蚀与分岔被引量：8
- 2018年
- 建立了考虑橡胶圈和阻尼液非线性因素的两自由度减振镗杆系统的动力学模型,研究了系统的安全盆侵蚀与分岔过程。用数值方法得到初值对系统安全性的影响以及系统参数对安全盆侵蚀演变的影响。在一定的参数条件下,系统安全盆出现了边界分形侵蚀和边界光滑侵蚀两种不同的侵蚀过程。根据系统安全盆在侵蚀过程中的最大Lyapunov指数分析了安全盆边界分形侵蚀与边界光滑侵蚀的区别。结果表明,当安全盆出现边界分形侵蚀时,其相应最大Lyapunov指数大于零,系统出现混沌运动;而当安全盆出现边界光滑侵蚀时,其相应最大Lyapunov指数始终小于零,系统在安全盆侵蚀过程中并没有出现混沌运动,只是振动幅值增大并跳出安全区域。研究结果对减振镗杆系统的参数选择具有一定的指导意义。
- 石建飞石建飞苟向锋
- 关键词：减振镗杆安全盆最大LYAPUNOV指数
