水轮发电机组轴系非线性力学模型的建立

讨论了水轮发电机组轴系的建模问题，在综合考虑油膜力、发电机不平衡磁拉力的非线性特性的基础上，同时考虑推力轴承、水封、轴承处支撑结构的影响，建立了系统的非线性动力模型。研究结果为水轮发电机组动力学分析与设计提供了可靠的理论依据。     

耐电导聚丙烯酰胺的制备及其作为纸张增强剂的应用

以丙烯酰胺、阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵、阴离子单体衣康酸、活性单体羟甲基丙烯酰胺、交联单体三烯丙基异三聚氰酸酯为原料,采用水溶液聚合和接枝反应制备工艺,制得中等分子量、低粘度的活性两性聚丙烯酰胺(TX-02)。根据国内造纸浆料现状,选用废纸浆料进行应用研究。实验结果表明,在电导2 000～2 500μs/cm的条件下,当TX-02干添加量为浆料的0.9%时,其能提高纸张耐破强度21%,提升浆料的滤水性能33%,增强纸张内结合力36%,填料助留率上升了10%。     

弹性连杆机构的综合平衡方法

对弹性连杆机构的震动力、震动力矩波动和输入扭矩波动的综合动力平衡进行了研究。通过分析归纳得出了修正构件截面参数实现综合动力平衡的新方法。计算结果表明，机构的动态特性在综合平衡后得到了明显的改善。     

平面间隙运动副副元素相对运动

考虑到含间隙运动副在碰撞接触时的边界条件，采用非线性弹簧力和非线性阻尼描述含间隙运动副副元素的碰撞接触过程。以多间隙运动副曲柄摇杆机构为例，通过数值计算研究了间隙运动副副元素的相对运动及多个间隙副之间的相互影响，并首次指出了高速运转条件下，运动副副元素由于弹性变形而存在的连续变形接触现象和多间隙运动副之间的相互影响特性。     

考虑边界润滑的间隙机构运动副接触磨损

考虑到间隙机构运动副中的边界润滑和副元素接触时的边界条件，采用非线性弹簧和阻尼建立了边界润滑条件下的接触摩擦模型，并结合摩擦学理论给出了间隙机构中运动副表面的磨损计算公式；通过数值仿真，对运动副副元素的动态接触磨损进行了分析，确定了副元素表面磨损最严重的区域，并发现副元素弹性变形速度是影响磨损的主要原因，副元素分离后进入碰撞时弹性变形速度大使磨损加剧，运动副副元素由于弹性变形而出现连续变形接触时弹性变形速度小使接触磨损减缓。     

车-桥系统耦合振动响应的简便计算

依据振动理论推导出了二自由度模型车辆与桥梁系统竖向耦合振动微分方程，采用模态分析的离散化方法，将复杂的偏微分方程问题转化为变系数常微分方程问题，并将微分方程数值积分的Runge-Kutta方法引入到该时变系统的振动响应计算中，使复杂的耦合响应问题得到简便的解决。通过算例验证了该方法的有效性和简便性。该方法只需要直接数值积分，具有公式简单，编程方便，计算速度快等优点，特别适合于工程实际问题的计算，并且不仅适用于匀速运动车辆，也适用于变速运动车辆。     

运动副摩擦参数的识别方法研究

采用粘性 库仑摩擦模型建立了单自由度回转机械系统运动微分方程,分别从时域和频域角度提出了两种识别运动副摩擦参数的方法。仿真结果表明,两种方法在较高信噪比下均能有效地辨识出库仑摩擦和粘性摩擦参数,其中频域法比时域法具有更高的参数估计精度。对电机驱动的单自由度转动机械系统实验装置的运动副建立了相应的摩擦模型,实验结果表明:在不同试验条件下两种方法计算得到的库仑和粘性摩擦参数具有较好重复性,从而验证了本文参数辨识方法的正确性。     

基于神经网络的间隙机构运动副磨损预测

应用BP神经网络建立了磨损率与接触应力、滑动速度和材料硬度之间的非线性关系模型,并对该网络模型进行了验证和测试,结果表明,训练良好的神经网络模型能够准确反映样本所蕴含的内在磨损规律,且具有较好的预测效果。基于非线性弹簧阻尼模型和修正的Coulomb摩擦力模型对含间隙曲柄滑块机构进行数值仿真分析,获得间隙机构运动副的接触应力和相对滑动速度,利用训练好的神经网络磨损模型对轴套的磨损进行迭代磨损预测分析,发现随着曲柄转数的增加,轴套表面一些特定位置处的磨损越来越严重,最终导致轴套表面出现非均匀磨损现象,其原因是间隙机构运转过程在一些特定位置处产生了较大接触应力和碰撞力。     

面向混合驱动实验平台加载的磁粉制动器磁滞特性研究

基于磁粉制动器加载装置的工作机理,建立了面向混合驱动实验平台磁粉制动器加载的数学模型,对其相关参数进行了分析.针对磁粉制动器自身的迟滞特性,采用最小二乘法中的不同阶次方程对磁粉制动器的加载测量数据进行拟合,得到加载电流与输出扭矩方程.运用此方程指导给定动态载荷对应的加载电流序列,进行加载实验.实验结果表明,三阶和四阶拟合曲线能较好地实现动态载荷的加载.     

机械系统中摩擦模型的研究进展

摩擦现象在机械系统中的作用日益突出, 合理地解决机械系统中摩擦环节尤其是非线性摩擦环节的制约问题 已成为当前研究的重点. 由于摩擦的复杂性, 很难从机理上获得其准确唯一的数学模型, 迄今已提出的摩擦模 型有数十种. 鉴于目前机械系统中摩擦建模的发展状况, 首先描述了几种重要的摩擦现象, 如库仑摩擦、黏性 摩擦、Stribeck效应、预滑动摩擦、可变的静态摩擦力和摩擦记忆效应等. 其次, 系统地介绍了几种较为重要的、 常用的摩擦模型, 包括6种静态摩擦模型和7种动态摩擦模型, 并对每一种模型的构成, 特点和适用范围等 进行了较为详细地论述. 比较而言, 静态摩擦模型结构简单, 参数辨识容易, 但是无法描述摩擦的动态特性, 动态摩擦模型能够比较全面的描述摩擦现象, 但结构复杂, 参数辨识难度较大. 再次, 简要概述了摩擦建模 对机械系统动力学行为的影响, 以及在高精度定位系统的控制中的作用. 最后, 针对当前机械系统中摩擦建 模方面存在的一些不足提出了几点展望. 为今后摩擦模型的选用和新摩擦模型的建立提供了参考.