摘要：为能够快速搜索到极限状态函数的设计点以实现快速一次可靠度计算方法,在已有的基于迭代算法(HLRF)的设计点搜索方法的基础上,借助不精确一维搜索Shi-Shen准则,提出了基于自适应步长参数的一次可靠度计算方法(aHLRF).相比传统的方法,aHLRF不仅具有收敛保证,而且还能利用已有迭代信息自适应地选取算法参数.从计算效率、鲁棒性等方面对aHLRF进行了探讨和算例对比.结果显示:新方法可极大地提高一次可靠度的计算效率,尤其在设计点附近非线性强的情况下优势更为明显.

摘要：重型动平衡机摆架的动力学性能直接影响动平衡试验的安全和精度。从探讨动平衡机摆架动力性能出发,依据摆架特殊结构形式和试验目的,设计基于锤击法的动刚度试验并测得八条动刚度数据。依据这些试验动刚度数据,从动平衡机摆架的结构形式、服役状况和工作环境等方面剖析摆架的动刚度情况,发现其动力性能在工作范围内并没有明显的退化现象。根据有限的试验动刚度数据得到摆架的多个共振频率。之后,通过简单的模型更新技术并依据试验共振频率构建用于辅助预计摆架共振振型的有限元模型。从摆架有限元模态信息、动刚度信息和静态变形信息以及试验动刚度数据角度预计摆架共振振型,并对其方法的合理性给予论述。

摘要：借助参数化UM(universal mechanism)仿真模型,考虑车辆载重、悬挂参数和轮轨参数的随机性,建立某型跨座式单轨车辆的随机平稳性模型。然后,在有限试验设计样本数限制下,以最佳近似精度为目标,结合低阶交互截断、最小角回归、最小二乘法和留一法交叉验证等实现广义多项式混沌(generalized polynomial chaos,gPC)的自适应稀疏展开。分别基于拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS)方法和自适应稀疏gPC方法,讨论三种速度等级下单轨车辆平稳性指标的概率分布特征和全局灵敏度。算例表明:相比LHS结果,基于gPC近似模型的随机结果更为准确可靠,尤其是在高阶统计矩方面;同一速度等级下垂向平稳性指标均值要大于横向平稳性指标均值,并且随着速度的增大各平稳性指标的离散性在减小,而75 km/h下的分布特征与正态分布的差异最为明显;车辆载重、走行轮垂向刚度、水平轮径向刚度、空气弹簧垂向阻尼是对平稳性指标方差贡献最主要的随机参数。

摘要：轮对柔性、旋转陀螺效应及其约束弹性是准确评估高速运行环境下动力轮对转子系统振动特性的关键。为此,系统开展了轮轨接触弹性约束下典型高速列车动力轮对转子系统的弯曲-扭转-轴向振动特性研究。首先,采用铁木辛柯柔性梁转子有限元理论建立了高速列车动力轮对转子系统的弯扭轴动力学方程,并分别采用刚度影响系数法和能量法推导了一种可以反映等效圆锥车轮踏面与钢轨接触特性的线性化轮轨接触单元;然后,编制了相应的MATLAB计算程序,并与建立的等效ANSYS模型作对比,验证了自编程序的正确性;其次,基于自编程序设计了四种模态模型,即弯曲模型、弯扭模型、弯轴模型和弯扭轴模型,详细对比分析了四种模型振动特性的异同和参数影响规律;最后,讨论了几种典型外部激励下动力轮对转子系统的共振稳定性。结果表明:弯扭轴模型的模态结果能够涵盖其他三种模型的所有模态信息,且模态数据保持一致;由轮轨接触刚度导致的轮对约束弹性(即支承刚度)在纵向和垂向差异显著,使轮对转子系统的1阶和2阶正涡动弯曲模态推迟出现在更高阶固有频率段,且相应的涡动轨迹呈现明显的扁平状;所讨论的典型外部激励中存在较多的能够诱发动力轮对转子系统发生共振的激励频率,尤是车轮损伤故障激励。

摘要：滚动轴承运动部件的动态效应将对滚动轴承的载荷分布及其性能产生重要作用,特别是在变速工况下。以深沟球轴承为研究对象,考虑轴承游隙、滚动体离心力与重力、内圈和滚动体的动态效应等,建立了滚动轴承动力学分析模型,对加速工况下滚动轴承的运行过程进行了动力学仿真,分析了径向载荷作用下滚动体动态载荷分布特性及其机理,并揭示了游隙、内圈质量和角加速度对滚动体动态载荷的影响。研究结果表明:加速工况下滚动体的载荷分布曲线不再沿载荷作用线对称且出现不同程度的波动,尤其是在加速过程的后期;滚动体的最大接触载荷在加速过程初期基本保持不变,而在后期波动上升,加速过程中内圈的不稳定运动是导致滚动体接触载荷发生变化的主要原因;加速过程中动态载荷的变化程度随着径向游隙和内圈质量的增加而增大,而角加速度的增加使得加速过程后期的动态载荷变化愈加剧烈。本文结果可为滚动轴承载荷计算与设计提供理论依据。

摘要：启动过程峰值响应(如最大峰值及其发生时间)的全局灵敏度是柔性转子系统动力学设计和评价的重要依据。基于Timoshenko梁转子有限元理论并考虑输入参数的随机性建立某单盘悬臂转子瞬态启动过程的确定性和随机动力学方程;在有限试验设计样本数限制下,联合自适应稀疏多项式混沌(adaptive sparse polynomial chaos,asPC)展开和Sobol全局灵敏度给出了asPC-Sobol(adaptive sparse polynomial chaos-Sobol)灵敏度计算流程;在均值工况确定性结果分析以及asPC模型有效性验证基础上,详细探讨了启动加速度、参数变异性以及响应测点位置对单盘悬臂转子过第1阶正涡动临界转速时最大峰值及其时间方差的影响规律。算例结果表明:在±3σ截尾高斯分布设定下最大峰值及其时间分布更符合对数正态分布,而且圆盘直径D、厚度T、材料密度ρ、弹性模量E以及不平衡量F是峰值响应方差的主要贡献参数;启动加速度能够较明显地影响最大峰值的总灵敏度结果,但相比之下其对发生时间总灵敏度的影响则小很多;随着某些主要贡献参数(D,T和ρ)变异性的单独或同时减小,其余主要贡献参数的总灵敏度将明显增加,而那些原先非主要贡献参数的增加则非常有限;响应测点位置对最大峰值及其时间总灵敏度的影响非常小,尤其是在非轴承位置处。

摘要：考虑车辆一系、二系悬挂参数和轨道参数的随机性,在多体动力学软件UM当中建立了CRH2动车组拖车的随机性仿真模型;采用最优拉丁超立方试验设计方法抽取车辆参数和轨道参数的随机样本,利用多目标优化软件iSight调用随机样本,联合UM完成了随机样本仿真分析;在有限试验设计样本和仿真数据的限制下,以最佳近似精度为目标,结合最小角回归、低阶交互截断和留一法交叉验证等实现了多项式混沌展开,构建多项式混沌展开代理模型;采用Sobol法进行全局灵敏度分析,研究了直线、曲线2种工况下车辆参数和轨道参数随机耦合作用对于车轮振动特性的影响,找出了主要影响因子,并考虑了多参数之间的交互效应。研究结果表明:多项式混沌展开法能够基于已有的样本比较好地拟合出代理模型,计算出Sobol灵敏度系数,平均误差低于3%,从而可以高效、定量地分析各参数耦合作用对车轮振动的影响;转臂节点横向刚度、一系弹簧垂向刚度、一系弹簧横向刚度和二系横向减振器阻尼是对车轮振动响应方差具有较大贡献的车辆参数,轨道横向、垂向刚度是对车轮振动响应方差具有较大贡献的轨道参数,各参数之间存在明显交互效应。

摘要：以某地铁列车头车为研究对象,采用有限元软件HYPERMESH,ANSYS及动力学软件UM,建立考虑弹性车体的车辆—轨道刚柔耦合系统动力学模型;通过对比相同工况下车辆刚柔耦合模型和多刚体模型,研究车体的弹性振动对车辆平稳性的影响;在此基础上,采用多学科优化软件Isight,融合最优拉丁超立方试验技术、径向基函数神经网络代理模型技术和多目标遗传算法NSGA-Ⅱ,以车体地板面上车辆横向、垂向平稳性指标为优化目标,以脱轨系数、轮重减载率、轮轨垂向力、轮轴横向力为约束条件,对转向架悬挂参数进行多目标优化设计。结果表明:当转向架一系弹簧水平和垂向刚度分别为1446.663和1556.253 kN·m^(-1),二系弹簧水平和垂向刚度分别为91.005和161.190 kN·m^(-1),一系垂向阻尼为12.970 kN·s·m^(-1),二系垂向和横向阻尼分别为22.807和19.497 kN·s·m^(-1)时车辆动力学特性得到显著改善,且车体前端、中部和后端垂向平稳性指标优化率分别达到8.849%,8.922%和10.038%。

摘要：1958年陈家琦等人提出了计算小流域设计洪峰流量的水利科学院推理公式法。该方法以暴雨形成洪水的成因分析为基础,建立计算模型,一般情况下能够较好地反映流域的产、汇流关系,具有很好的实用性。本文针对现行推理公式参数计算中存在的问题提出一种基于VB(Visual Basic)编程语言的计算机化的图解方法。应用实例表明,相比于传统图解法和迭代法,基于VB求解推理公式参数的方法可实现计算机自动绘图自动求解,不但计算简捷直观,而且精度高,便于工程使用。

摘要：双质量飞轮减振器能有效降低汽车传动系统扭转振动,难点在于对于匹配的不同传动系统,需研究双质量飞轮在汽车传动系统中的扭转减振特性并调整双质量飞轮结构参数。通过建立搭载周向短弹簧双质量飞轮的汽车传动系统扭转自由振动分析模型,分析了双质量飞轮刚度对系统固有频率特性的影响,考虑双质量飞轮中轴向摩擦力矩作用和减振弹簧含间隙变化刚度特性非线性因素,在MATLAB软件中对系统强迫振动响应进行数值计算和分析。结果表明双质量飞轮隔离了传动系统的一阶和二阶共振,系统响应存在明显非线性特征和多种周期性的运动状态。上述方法为双质量飞轮参数匹配和结构性能优化提供了依据。