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机械强度

机械强度 机械强度
  • ISSN:1001-9669
  • CN:41-1134/TH
  • 主管单位：中国机械工业联合会
  • 主办单位：中国机械总院集团郑州机
  •      械研究所有限公司;
  •      中国机械工程学会
  • 出版周期：月刊
  • 电话：0371-67710821
  • 地址：郑州市科学大道149号
  • E-mail：jxqd1975@foxmail.com
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Volume 48 期 9，2026 2026年第48卷第9期

  • ·振动·噪声·监测·诊断·

    李亚奇, 随静萍, 曹鹏, 朱如鹏, 靳广虎

    DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2026.09.001
    摘要：目的针对大长径比悬臂涡轮盘动力涡轮转子系统的非线性碰摩动力学行为，为揭示转速、摩擦因数及转静子间隙对系统振动特性的影响规律，基于有限元法，集成偏心质量耦合单元与碰摩力模型，构建弯扭耦合动力学模型。方法首先，通过Ansys软件进行临界转速仿真以验证模型精度；其次，基于Newmark-β法进行数值求解，结合频谱分析、庞加莱映射及分岔图，分析转速变化（6 000~9 000 r/min）、摩擦因数（0.15~0.50）、转静子间隙（0.01~0.30 mm）对系统响应的调控机制。结果结果表明，碰摩会使系统的临界转速略微增大（约2.5%），弯曲振幅略有减小，扭转振动显著增大且具有强烈的非线性特征；摩擦因数的增大会导致弯曲方向的能量向扭转模态转移；随着转静子间隙的增大，转子的侵入位移减小，碰摩效应逐渐减弱。研究可为航空发动机动力涡轮转子系统预防碰摩故障提供支撑。  
    关键词：动力涡轮转子;有限元建模;碰摩;弯扭耦合;非线性运动   
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    更新时间：2026-09-17

    陈思睿, 雷刚, 袁海军, 龚元华, 付祖德, 谭培瑶

    DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2026.09.002
    摘要：目的为研究高压燃油泵运行时的动力学及内部激励载荷特性，开展基于模态试验的高压燃油泵多柔体动力学分析。方法首先，以某型柴油机高压燃油泵为研究对象，建立了整机动力学模型；其次，通过模态试验获得了关键部件模态参数，实现对有限元模型的验证；进而利用有限元计算获得的模态中性文件替换目标刚体部件；最后，通过建立多柔体刚柔耦合动力学模型，计算对比了刚体模型和柔体模型的差异，并在此基础上分析了高压燃油泵内部激励载荷特性。结果有限元结果与模态试验结果相比，最大相对误差小于5%，且仿真模态振型与试验模态振型吻合；与刚体模型相比，刚柔耦合模型中的凸轮-滚轮接触力基本一致；但考虑部件弹性变形的影响不仅使轴承处的最大载荷增加50.8%，还会使轴承处的振动速度峰值出现显著增幅，特别是自由端轴承处的振动速度更大，较刚体模型最大增加了77.7%。  
    关键词：模态试验;有限元分析;高压燃油泵;刚柔耦合;动力学响应   
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    更新时间：2026-09-17

    孙瀚祺, 吕书锋, 呼日查, 胡宇达

    DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2026.09.003
    摘要：目的研究横向交变磁场中铁磁圆板在机械载荷作用下轴对称强迫振动问题。方法首先，构建了横向磁场环境中铁磁圆板的动力学模型；然后，根据薄板小挠度弯曲理论，建立了圆板的几何和物理方程，推导了电磁力及机械载荷的虚功；最后，通过哈密顿原理，得到了铁磁圆板在横向磁场中的磁弹性耦合振动的偏微分方程，应用伽辽金法进行离散处理，得到常微分形式的铁磁圆板强迫振动方程。采用数值和试验方法研究了铁磁圆板结构的固有特性，并分析了圆板几何尺寸等参数对铁磁圆板振动的影响。结果该结果可为铁磁圆板动力学特性预测提供重要依据。  
    关键词：磁弹性;铁磁圆板;动力学试验;幅频特性;强迫振动   
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    更新时间：2026-09-17

    马嘉倩, 郭勤涛, 陆俊华, 黄超, 张越, 陶言和, 钱越超

    DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2026.09.004
    摘要：目的传统电磁吸振器受电磁铁气隙限制，当振动幅值超过气隙量级时，减振效果显著下降，难以有效抑制车体底部悬挂大质量块的低频大幅振动。针对该问题，设计一种悬臂式电磁吸振器，通过悬臂结构放大电磁力作用处的位移，以实现对低频大幅振动的主动控制。方法首先，采用积分法和瑞利法，简化悬臂式电磁吸振器的分段变截面梁结构，建立系统动力学微分方程并求解主系统位移频响函数，为后续仿真与试验提供依据；其次，建立机械系统刚柔耦合模型及电磁力数学模型，基于Matlab软件，设计模糊比例-积分-微分（Proportional-Integral-Derivative, PID）控制器，通过Adams软件与Matlab软件的联合仿真评估主动减振效果；最后，搭建悬臂式电磁吸振原理样机试验台，基于dSPACE平台构建反馈控制系统，开展简谐激励减振试验，验证吸振器的实际减振性能。结果结果表明，在8~12 Hz的低频激励范围内，理论分析、联合仿真与试验结果均验证了悬臂式电磁吸振器的减振有效性。其中，在8 Hz激励频率下，理论、仿真与试验减振比率分别为98.79%、95.52%、56.34%；在10 Hz激励下，分别为80.39%、79.17%、22.68%；在12 Hz激励下，分别为69.65%、66.65%和45.38%。悬臂式电磁吸振器对低频大幅振动主动控制具有良好的可行性与应用潜力。  
    关键词：振动主动控制;低频大幅振动;悬臂式电磁吸振器;联合仿真;模糊PID   
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    更新时间：2026-09-17
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