摘要：液压重载机械臂工作时由重力引起的预应力刚化对于整体结构的仿真分析具有显著的影响,针对此问题,提出了一种考虑预应力刚化的计算模态分析方法和基于径向基函数代理模型的有限元模型修正方法。以某型液压重载机械臂为研究对象,建立整体复杂结构的有限元模型及其预应力刚化模态频率的代理模型,以多个工况试验模态分析结果为目标,基于全局优化算法实现了整体结构的模型修正。对试验修正后的模型开展了应变响应预测,验证了模型的预测能力。研究结果表明,所提方法不仅提高了模型复现修正响应的能力,而且能够准确预测未修正的响应,从而验证了方法的可行性,为重载机械臂的自动控制和优化设计提供了精确动力学模型。

摘要：考虑试验观测数据不确定性,针对以随机响应为目标的复杂仿真模型不确定性修正问题,提出一种以自回归模型提取信号特征,马氏距离构造近似似然函数,并由变分贝叶斯-蒙特卡洛进行参数后验识别的模型修正方法。对经过平稳性检验的随机信号进行自回归分析,得到模型特征向量实现信息降维;考虑试验观测数据混合不确定性并用概率盒法表征,以数值模拟数据与试验观测数据的特征向量之间的马氏距离构造近似对数似然;基于变分贝叶斯-蒙特卡洛方法求解边际似然,经过很少的迭代次数即可收敛,最终识别出参数的后验分布。在螺栓连接结构仿真案例和某民用飞机机翼模型工程案例中,修正后的模型具有很高精度,且在一定的观测不确定性水平下依然具有良好的修正效果,验证了所提方法对工程结构不确定性模型修正问题的有效性。

摘要：为了改善地铁供风系统的动力学性能,提高地铁车辆运行平稳性、舒适性,采用计权加速度法(SWAT)识别了空压机组件工作状态下的动态载荷,并加载于供风系统有限元模型中,计算系统动应力分布和加速度响应。以供风系统有失效风险位置的动应力、空压机质心加速度RMS最小为优化目标,以3个吊挂减振器刚度、阻尼为设计参数,采用遗传算法进行参数优化,并进行了试验验证。优化后关键点平均动应力、加速度的RMS值分别下降了23.2%、5.4%。研究结果表明,本方法能够明显地改善供风系统结构动响应,减小地铁供风系统的结构振动,提高系统动态性能。将大大改善由地铁供风系统空压机振动引起的地铁振动舒适性。

摘要：为了确保磨机传动系统具有足够的可靠性,避免系统停机维修而造成损失,在设计之初就对传动系统进行较全面的可靠性计算十分必要。磨机传动系统承受由转矩、扭转振动和磨机横向振动带来的载荷。通过扭振分析识别运行时的频率,结合主要激励频率绘制坎贝尔图,计算得到磨机正常工作时的转矩放大因子。根据工程经验,在工程应用中磨机故障的多发位置往往是小齿轮轴。因此,对正常工作时产生的转矩、横向载荷进行处理,分别计算不同载荷下小齿轮轴的可靠性,可以有效保证磨机的正常可靠运行,降低因小齿轮轴故障造成的损失。

摘要：列车用橡胶减振器的性能关系到列车运行的平稳性和乘员的舒适性。橡胶作为一种典型的超弹性材料,在工程应用中存在较大的不确定性。基于模型确认方法,以橡胶结构件为研究对象,首先对橡胶试样进行了单轴拉伸实验,获得材料的应力-应变曲线,拟合曲线得到Mooney-Rivlin模型的参数,并估计和识别参数的不确定性;然后对试样进行了简单剪切实验,获得频域黏弹性材料模型参数及其不确定性;最后建立了橡胶减振器超弹性-黏弹性模型,通过计算获得了小振幅下橡胶减振系统的动态特性,并对减振结构固定频率下的加速度响应值进行量化分析,验证了橡胶减振器超弹性-黏弹性模型的合理性。

摘要：以轨道车辆地板组合断面为研究对象,为了获得精确的振动响应计算模型,采用基于模态特征的有限元修正方法,对结构较为复杂的复合材料客室地板进行了有限元模型修正,使用修正后的模型进行模态参数、频响函数的试验和仿真验证,结果表明,在50 Hz以内试验与仿真结果匹配性较好。基于修正后的地板组合断面有限元模型,研究了不同座椅安装方式对地板断面振动响应及传递规律的影响,研究结果与现车的振动规律一致,从理论上验证了现车座椅安装改善方案的合理性。