载荷是导致失效直接原因,是影响产品可靠性的重要因素,风电装备在服役过程中经历的载荷-时间历程及其不确定性有明显的特点.由于服役方式的特殊性,一个风力发电厂中安装在不同位置的发电装备的服役载荷历程会有明显的差别.从风力发电机服役地域位置和时间两个方面描述风力发电机载荷历程的概率特性,并以此为基础,基于全概率计算原理研究风力发电...
风力发电机齿轮箱故障信号为非平稳瞬态微弱信号,容易被齿轮啮合信号及其他噪声淹没.提出一种融合连续小波变换（Continuous wavelet transform,CWT）和平稳子空间分析（Stationary subspace analysis,SSA）的信号分解方法并应用于风力发电机齿轮箱故障诊断中.平稳子空间分析作为一种盲源分离技术可将高维数据分解成平稳源部分和非平稳源部分,对...
针对复合材料风电叶片在实际使用过程常常出现损伤的问题,提出一种基于细观失效准则的复合材料细观损伤分析模型.采用通用单胞模型（Generalized method of cells,GMC）对具有周期性的单向复合材料层合板进行细观建模,并且引入基于Huang模型的细观失效准则和刚度退化准则,从细观层面上分别对纤维和基体的失效模式进行表征,对4种单向复合材料层合...
风力机行星齿轮动力学研究对降低其振动和噪声、延长风力机使用寿命和提高运行可靠性具有重要意义.行星齿轮传动自由度多、结构复杂、非线性因素和内部激励丰富,而且风力机外部激励复杂,国内外学者已对其进行较为广泛、深入的研究.从系统建模、动力学方程求解、动力学特性分析、动力学优化设计等方面系统评述国内外学者对行星齿轮系统动力学的研...
针对风电叶片树脂传递模塑制造工艺自动化程度低,劳动强度高,质量不稳定等问题,提出整体式风电叶片自动化制造新方法,该方法将紫外光原位固化工艺和自动纤维铺放技术相结合以实现整体式风电叶片的制造.根据风电叶片前后缘存在极大曲率的外形特点,提出过渡线轨迹生成算法以获得完整的初始铺放轨迹信息.通过CATIA CAA软件二次开发实现前后缘处铺放...
介电弹性体（Dielectric elastomer，DE）是一种具有广泛应用前景的新型功能材料，其特点是能够在外界的电激励下产生快速大变形的行为，因此可应用于各种智能驱动器结构中。鉴于目前对该材料的力电耦合性能缺乏深入的理论研究，导致实际应用中对于材料的失效规律难以掌握及控制，限制了其在工程中的推广和使用。因此，本文以DE材料为主要研究对...
在分析柔性销轴结构和工作原理的基础上,建立多浮动构件的柔性销轴式风电齿轮箱行星传动动力学模型,综合考虑行星传动时变啮合刚度、时变传递误差,研究柔性销轴刚度和误差对行星传动均载的影响.结果表明,柔性销轴支撑的行星轮具有较好的均载效果,减小销轴刚度能明显降低行星轮偏载载荷,提高均载性能;销轴切向误差对行星轮均载影响敏感,销轴公差...
传统的机械式工程机械采用单自由度机构,所能完成的动作单一,动作轨迹不能变化;液压式工程机械可以灵活地执行各种工程动作,但其液压系统零部件的精度要求和成本高、可靠性不理想、易漏油、传动效率低等不足.这个棘手问题长期未能有效解决.将变胞机构和多自由度可控机构应用于工程机械等领域,可克服现在的机械式和液压式工程机械的各自不足,既能...
给出一种新型共轴混联机构,该机构由一个并联机构与一个混联机构同轴反方向旋转构成,其特点是机构反向旋转的两个动环并不直接接触,高速旋转时的稳定性高.分析该机构的运动学特性,对机构进行位置分析,计算机构的自由度,建立运动学反解方程,采用直接求导法,计算机构的速度、加速度.为了能够更加直观地观察计算结果,选择正弦函数作为末端变化函数,...
提出一种新概念的滚动机构,可通过折叠机构的变形,在展开状态下的双三角锥和折叠状态下的椭球体两种外部形态之间进行转换,并相应具有两种滚动模式.在双三角锥形态下,机构通过外形的变化实现滚动,并以偏心质量块驱动方式进行转向的控制;在椭球体形态下,机构运用偏心质量块驱动方式进行直线方向上的滚动.在机构设计上,折叠机构通过1个自由度实现...
装备制造行业正朝着高速、高精度方向发展，这需要精准的数字装备予以支撑。高档数控机床是数字装备最高技术水平的载体之一，而高速主轴系统是高档数控机床的核心功能部件。由于装配工艺、变工况以及磨损等因素，主轴通常处于不平衡状态。机床主轴工作速度较高，不平衡引起的主轴振动尤为明显，这会直接影响加工质量，甚至导致主轴组件损坏。因...
交叉簧片式柔性铰链由两根不在同一几何平面内的细长簧片交错布置而成,且两簧片关于铰链长度方向的中心线对称布置,具有转动范围大、精度高等优点.交叉铰链中两簧片均可以看作是末端受力和弯矩组合作用的细长梁,变形情况较为复杂,因此难以对其进行精确建模.通过对簧片分别应用所推导的大挠度梁完备椭圆积分解,给出交叉铰链的精确分析模型和应力...
针对柔性机构可靠性分析中计算效率低和精度差的问题,提出一种柔性机构动态可靠性分析的支持向量机回归极值法.该方法利用蒙特卡洛法抽取柔性机构动态响应极值的小样本;基于这些样本和支持向量机回归理论,建立柔性机构动态响应极值的模型;使用该模型进行柔性机构动态响应可靠性分析.结合曲柄摇杆柔性机构实例,利用支持向量机回归极值法、蒙特卡...
为提高高速电主轴工况下的动态性能,建立一个电主轴热-电-机耦合动力学模型.该模型包含球轴承热机耦合模型、热模型和考虑电磁不平衡力（Unbalanced electromagnetic force,UEF）影响的转轴动力学模型等子模型,各子模型之间基于轴承配置相互影响.确定系统主要设计参数（Design parameters,DVs）,设计电主轴多场耦合动力学计算流程,在型号170MD15...
提出一种基于微分局部均值分解（Differential local mean decomposition,DLMD）的旋转机械故障诊断方法.该方法在局部均值分解（Local mean decomposition,LMD）过程中融入微分和积分运算.对原始信号进行k阶微分,然后对微分后信号进行LMD分解,对分解得到的各乘积函数（Production function,PF）分量循环进行一次积分和一阶LMD分解,直至循环k次,...
安装在移动载体上的电磁轴承-转子系统往往会受到来自其承载基础的振动激励干扰.对单自由度支承模型和多自由度转子模型在基础激励条件下的动力学响应进行比较分析,认为可以将基础激励引起的电磁轴承-转子系统定转子之间的相对运动等效为一个由基础加速度决定的强迫振动.提出一种基于基础加速度信号作为参考信号的自适应滤波器的电磁轴承-刚性转...
科学技术的迅猛发展,催生了高端装备与产品的不断涌现.然而,这些装备和产品的“高端”很大程度上要依靠一大批高性能的零件/部件/构件/器件（简称高性能零件）来保证.这些高性能零件以透波、密封、减阻、结构弹性和抗疲劳特性等物理性能为主要制造指标,不仅材料特殊,其表面也往往呈现精密复杂曲面、超高精度、跨尺度微纳复合结构或具有功能性表...
针对多面体夹芯结构抗撞性优化过程中,传统数学模型以体胞边长,体胞高度等体胞几何尺寸为设计变量建立抗撞性优化数学模型,未考虑体胞形成过程对结构吸能特性的影响,导致所建模型遗漏了体胞的分布密度,且优化变量多、模型复杂的问题.对多面体夹芯体胞演变机理进行分析,以多面体夹芯结构演变参数为设计变量,建立基于Kriging近似技术的多面体夹芯...
为更精密地对机床主轴热误差进行预测,对主轴温度场和热变形进行机理分析,提出用热特性基本单元试验对初步理论模型进行修正从而得到最终模型的建模方法.根据主轴的尺寸和轴承参数对主轴温度场和热变形进行机理分析并确定初步理论模型,在不同起始温度下进行两组热特性基本单元试验,试验中采用温度传感器对主轴前后轴承及前端面的温度进行测量,采...
在数控加工中,为提高整体的加工效率,往往将多个模型在一块坯料中进行排布,然后进行整体加工规划.为解决多模型整体加工中的路径规划问题,提出对模型及其连接点进行多次调整的方法.在将模型位置简化为加工轮廓的几何中心点的基础上,采用遗传算法对加工轮廓的几何中心点进行排序,确定整体的最短加工顺序.然后在保证加工模型间不发生干涉的情况下,...
自适应成长技术是一种基于自然界分枝系统形成机理的结构拓扑优化设计方法.现有的自适应成长技术采用启发式的寻优迭代公式,设计结果一定程度上依赖于待定参数的取值,且不收敛于体积约束.针对自适应成长技术的不足,基于卡罗需-库恩-塔克（Karush-Kuhn-Tucker condition,KKT）最优准则条件,建立相应的优化准则和寻优迭代公式.以最小柔度为设计目...
提出以软固结磨粒群（Softness consolidation abrasives,SCA）气压砂轮为工具的加工方法,对磨粒群密集颗粒系统的力学特性进行分析,用于解决激光强化后局部高硬度区域难以高效光整的问题.引入软球接触模型建立磨粒软固结形态下的微观接触力模型,引入全局阻尼系数得出了磨粒蠕变时的位移和速度公式.通过PFC3D仿真,验证了接触力计算公式,建立了颗...
为深入分析圆盘剪分切加工机理和提高分切质量,应用DEFORM-2D仿真软件研究圆盘剪分切过程中镀锌板断面形貌特征及形成机理,仿真与试验结果具有较好的一致性.断面形貌特征的形成与分切过程中板材的应力应变状况密切相关,利用板面历史最大切应力变化可以预测塌角和挤压带宽度的变化趋势,根据塌角开始和终止成形时刀具行程差可以判断塌角高度变化趋...
应用流体润滑理论建立自由悬浮体气膜压力分布模型以及悬浮体非线性运动方程,应用非线性数值求解方法对模型进行求解,获得高频激励下气体挤压膜压力分布、承载能力以及悬浮体悬浮状态参数的瞬态响应.以此为基础分析不同状态下悬浮体的悬浮精度,并讨论其影响因素及规律,发现超声挤压膜支承可以达到很高的支承精度,其影响因素主要为激励频率、激励...
车刀前刀面的微沟槽结构可以改善切削性能,但是,超硬的CBN车刀表面微加工极为困难.因此,提出采用微磨削技术在CBN前刀面加工出深度为54 μm的微沟槽结构,可实现钢的干切削.采用金属基的#600金刚石砂轮V形尖端沿着与切削刃成不同夹角方向在CBN车刀的前刀面上加工出微沟槽结构;通过升温试验分析前刀面温度与车刀尖端温度的相关性;对45钢进行干切削...
在分析磨削温度场归一化意义的基础上,针对用以往时间量纲一参数归一化断续磨削瞬态温度场时存在峰谷值温度分布“错乱”问题,指出用它进行归一化会破坏原有物理量之间内在关系的完整性和齐次性.基于量纲Π定理的归一化分析方法,提出一种新的时间量纲一参数.采用该量纲一参数进行瞬态磨削温度场归一化时,能够有效地保证温度场中原有物理量之间的...
提出和制备一种新型结构的金刚石纤维砂轮.利用粉末注射成形技术和真空钎焊技术制备出长径比大、金刚石把持力大的金刚石纤维,通过在砂轮胎体材料中添加造孔剂引入多孔隙结构以提高容屑空间,将金刚石纤维在砂轮胎体材料中进行有序排布,对砂轮胎体材料进行热压成形制备出新型金刚石纤维砂轮.新型金刚石纤维砂轮制备后,开展其与普通树脂结合剂金刚...
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