国家自然科学基金(51305327)
- 作品数：16 被引量：52H指数：5
- 相关作者：李玲蔡安江阮晓光蔡力钢段志善更多>>
- 相关机构：西安建筑科技大学北京工业大学上海卫星工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：机械工程理学一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 球-球接触条件下扭动微动应力数值模拟
- 2019年
- 在扭动微动的应力分布解析计算中,通过接触表面切应力可以推导出接触体内部的应力。而转矩卸载过程中,由于接触表面切向力表达式复杂,难以推导出接触体内部的应力。为此采用快速傅里叶变换的方法对球-球接触模型进行数值模拟,以此获得卸载时接触体内部的应力分布。首先,计算出接触表面加载时的应力分布,并得到转矩与扭转角之间的迟滞曲线。然后,分析法向力和加卸载转矩共同作用下接触体内部的应力分布,以及最大应力的大小与位置。最后,在迟滞曲线上标明最大应力点位置,并分析黏着区半径c和摩擦因数f对最大应力位置的影响规律。研究表明:卸载时表面切向力qr沿半径方向,先增大再减小最后持续增大;法向力在较大范围内影响接触体应力分布,而转矩主要在深度0~0.5a范围内起作用;黏着区半径c越大,摩擦因数f越小,最大应力点更可能位于接触体内部。
- 杜文刚原思聪李玲裴喜永王永滨
- 关键词：扭动微动快速傅里叶变换应力分布
- 基于Bouc-Wen模型辨识结合面动态特性研究被引量：9
- 2013年
- 结合面复杂的粘着-滑动和间隙-碰撞动力学行为通常是采用线性化的刚度和阻尼来模拟,忽略了本身的迟滞非线性特性。为真实反映结合面性质,提出将结合面特性等效为Bouc-Wen模型,并对模型中各未知参数进行范围限制和灵敏度分析。针对Bouc-Wen模型中参数的灵敏性,分别采用力和位移两种控制方式,运用最小二乘法对不同噪声扰动下的数据进行参数辨识,分析不同噪声扰动对辨识结果的影响,以及各控制方式对辨识结果的影响,从而验证采用Bouc-Wen模型等效结合面的迟滞非线性的合理性,和采用等效线性化的辨识方法的正确性。算例表明:在信噪比小于5%的噪声扰动下,对模型中各未知参数的辨识精度影响较小;采用位移控制方式辨识出的结果比采用力控制方式辨识的结果更加准确。
- 李玲蔡安江蔡力钢阮晓光赵永胜
- 关键词：结合面参数辨识BOUC-WEN模型
- 微动接触中分形粗糙表面的温升分布研究被引量：3
- 2019年
- 目的研究不同分形参数下表面粗糙度对微动接触表面温升的影响。方法通过创建Python脚本,将MATLAB中利用Weierstrass-Mandelbrot函数构造的分形表面轮廓坐标导入ABAQUS中,使用样条曲线拟合轮廓坐标,构建包含粗糙表面的二维柱面-平面接触模型,研究表面粗糙度、法向载荷、切向载荷以及材料属性对接触表面温升的影响规律。结果微动接触状态下,温升在接触宽度方向上呈先增后减的趋势,且沿深度方向温升幅值逐渐减小。不同粗糙度的表面节点具有相似的温升分布历程,热影响区主要分布于接触区表层附近,并在此表层产生高的温度场。粗糙接触模型会出现局部温升峰值,同时剪切摩擦应力和接触压力分布具有离散性,与文献中已有结论一致。结论接触表面温升幅值随着粗糙度的增大而增大。当表面粗糙度和法向载荷一定时,随着切向载荷幅值的增大,上试件的相对滑移距离和摩擦热产生率增加,引起温升幅值增大。考虑材料属性时,发现温升幅值大小与材料导热性密切相关,材料导热性能越好,接触表面温升幅值越小。
- 李玲田海飞云强强麻诗韵李治强
- 关键词：粗糙度温升
- 混合润滑状态下结合面法向动态接触刚度与阻尼模型被引量：1
- 2021年
- 机械结合面的动态接触特性对评估机床整机性能有着重要的意义。针对混合润滑状态下固定结合面复杂的接触特性,提出了一种结合面的法向接触刚度与阻尼模型。采用三维Weierstrass‑Mandelbrot函数获得粗糙表面形貌,并基于分形理论建立了结合面固体部分的接触刚度与接触阻尼模型;根据平均流动的广义雷诺方程建立了液体油膜接触刚度与阻尼模型,其中油膜接触刚度是固体表面接触刚度的函数,实现了油膜接触刚度与固体接触刚度的耦合。通过仿真分析了固体、液体油膜以及结合面的刚度阻尼特性,结果表明:液体油膜接触阻尼远大于固体接触阻尼,结合面的接触阻尼特性主要取决于油膜接触阻尼;在接触前期油膜接触面积所占比例较大,结合面的接触刚度主要由油膜接触刚度主导,随着固体真实接触面积的增加,液体油膜接触刚度占结合面接触刚度的比率越来越小,最后转变为固体接触刚度主导结合面的接触刚度。
- 李玲裴喜永史小辉蔡安江段志善
- 关键词：结合面混合润滑接触刚度接触阻尼
- 栓接结合部动态特性参数辨识新方法被引量：10
- 2014年
- 利用频响函数法辨识栓接结合部等效动力学参数时,由于实验测量、噪声干扰及数值运算(矩阵求逆)等所致误差,使辨识结果出现不适定性。为避免此问题的产生,使辨识结果能真实反映栓接结合部动态特性,提出新的辨识方法。建立含栓接结合部的整体结构有限元模型,据栓接结合部不同等效刚度与等效阻尼与整体结构归一化频率关系,确定栓接结合部等效刚度与等效阻尼的取值范围,并取该范围的平均值为初值,以实验与仿真整体结构频响函数误差最小为目标确定栓接结合部等效刚度与等效阻尼值。通过实验研究及与文献[16]结果比较表明,采用该方法可达准确辨识栓接结合部等效参数之目的。
- 李玲蔡安江蔡力钢阮晓光郭铁能
- 关键词：参数辨识频响函数不适定问题
- 微动接触中分形粗糙表面的接触应力研究被引量：3
- 2021年
- 表面粗糙度对微动状态下接触面的接触压力和剪切摩擦力有着显著影响。在这项研究中,创建Python脚本将Matlab中利用Weierstrass-Mandelbrot函数构造的分形表面轮廓坐标导入ABAQUS中,并使用样条曲线拟合轮廓坐标,从而构建包含粗糙表面的二维柱面/平面接触模型。采用有限元方法研究考虑粗糙表面接触的接触压力和剪切摩擦力分布,并讨论材料弹性、弹-塑性和载荷幅值对剪切摩擦力的影响。结果表明,粗糙表面的存在导致接触压力分布为非光滑曲线,局部应力集中程度高;当表面粗糙度较大时,接触面上接触压力的分布是离散的。同时发现,不同材料接触副下,剪切摩擦力沿粗糙表面的分布差异明显。
- 阮晓光麻诗韵李玲蔡安江
- 关键词：表面粗糙度接触应力
- 具有连续光滑特性的结合面接触刚度模型被引量：5
- 2021年
- 结合面接触刚度直接影响着机械系统的静、动态力学性能和精度保持性水平。基于微凸体在弹性、弹塑性以及完全塑性接触变形过程中,接触刚度具有连续、光滑特性的思想,首先提出利用Hermite多项式插值函数,来弥补单一微凸体接触刚度建模时存在的不连续等缺陷,建立了具有连续光滑特性的单一微凸体接触刚度新模型;然后基于统计学方法,建立了结合面的法向接触刚度模型;最后将所建模型与GW、ZMC、KE和BRAKE模型进行对比分析。结果表明:本文模型实现了单一微凸体接触刚度在不同接触状态之间连续且光滑地转变;对于光滑表面形貌,基于GW、ZMC、KE以及BRAKE模型预测的接触刚度与本文模型结果的差异较小,其中本文模型最接近于纯弹性的GW模型;当表面粗糙度增大时,GW模型与其他几种模型的差异逐渐增大,此时本文模型与考虑微凸体多种变形阶段的ZMC模型吻合较好;再次表明载荷与表面粗糙度是影响刚度的两个主要因素,即随着载荷的增大或表面粗糙度的减小,接触刚度递增。
- 李玲云强强王晶晶东亚斌史小辉
- 关键词：结合面接触刚度
- 火星环绕器环火轨道的角动量管理方法被引量：1
- 2021年
- 针对中国首次火星探测的任务需求和规划,结合环绕器质量特性和布局构型以及大椭圆轨道特性,分析了环绕器在环火飞行阶段所受的重力梯度力矩和光压力矩规律.空间干扰力矩累积导致飞轮转速上升,影响姿态机动能力,需要喷气卸载.为减少喷气卸载次数,在满足系统任务的基础上,设计了姿态偏置方案,利用光压力矩和重力梯度力矩相互抵消减少角动量累积.通过仿真表明该方法可以将空间干扰力矩累积量减少70%,节约卸载喷气的燃料消耗,延长航天器寿命.
- 信思博顾强郑艺裕赵训友
- 关键词：火星探测器角动量
- 振动环境中螺栓连接结构迟滞特性研究
- 螺栓连接是各类机械产品最常见的连接形式,用于传递载荷和固定部件。振动环境中,螺栓连接处会发生冲击、滑移、粘着滑移和全粘着接触等形式,造成了结构系统的刚度非线性,并引起阻尼,从而使结构系统在振动环境中伴随有迟滞非线性特征。...
- 李玲； 张健； 蔡安江； 阮晓光；
- 关键词：能量耗散
- 文献传递
- 非等边剃齿刀的齿形设计
- 2018年
- 剃齿过程中,啮合周期在节圆附近出现单点接触即三点啮合区域,是导致剃齿齿形中凹误差的重要原因之一。基于负变位剃齿和平衡剃齿的原理,对负变位剃齿刀进行非等边齿形设计,通过减小副工作面的最大曲率半径,使主、副工作面同时啮入,实现平衡剃齿,有效地消除了节圆附近三点啮合区域,改善了该区域轮齿间啮合力不均匀的情况。以传动误差曲线幅值作为量纲,将非等边剃齿刀与负变位剃齿刀进行对比分析,结果表明:非等边剃齿刀能够优化负变位剃齿的不足以及平衡剃齿条件难以实现的缺点,使剃齿啮合过程轮齿间啮合力趋于平稳,实现平衡剃齿,降低传动误差幅值,为消除剃齿中凹误差提供了新的技术思路。
- 蔡安江张华李玲刘磊李丽霞
- 关键词：剃齿加工传动误差
