国家自然科学基金(51275292)
- 作品数：17 被引量：67H指数：5
- 相关作者：余海东赵勇王皓唐国文李琳更多>>
- 相关机构：上海交通大学上海宇航系统工程研究所东北电力大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程理学一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 硬岩掘进装备支撑系统界面接触刚度非线性特性被引量：10
- 2014年
- 隧道岩石表面形貌和岩石力学特性对撑靴接触界面刚度特性关系密切。根据隧道岩石形貌特点,采用分形数学模型分析不同分形参数与表面粗糙度之间的关系,通过投影方法建立三维隧道岩石粗糙表面数值分析模型。考虑岩石隧道表面粗糙度,岩石力学特性、撑靴数量以及复合岩层等工况,分析不同参数下撑靴载荷与法向接触刚度之间的关系。结果表明:掘进装备的支撑系统界面法向接触刚度随着法向力、分形维数、弹性模量的增大而增大,随着特征尺度系数的增大而减小;撑靴数量的增加会带来界面法向刚度增加。在相同载荷下,双撑靴的接触刚度接近单撑靴接触刚度的两倍;岩石成分比例相同时,其法向刚度最小;当岩石成分比例不同时,较小弹性模量岩石成分越高,其法向刚度越大;岩石成分比例不同的情况下,其法向刚度相差不大。
- 余海东郝培赵勇来新民
- 关键词：复杂地质法向刚度非线性
- 不确定性地质参数下硬岩掘进机动态特性与评价被引量：6
- 2016年
- 针对硬岩掘进装备(Tunnel Boring Machine,TBM)作业地质条件变参数的特点,采用区间不确定理论来描述地层参数的不确定性.在此基础上,根据混合地层硬软岩的混合比例和地层分界面的倾斜角度分4种典型地质条件研究TBM的动态特性.通过对刀盘在掘进过程的受力分析,结合动力学模型,选取直线掘进和曲线掘进下的速度和角速度特性作为评价指标,最终评价TBM在复合地层中不确定参数条件下的动态特性.结果表明,随着地层中软岩比例的增加和地层分界面由竖直变为水平,TBM的动态特性变差.评价结果与TBM实际作业时情况相符,验证了该指标的可靠性和适用性.
- 唐国文余海东谢启江
- 关键词：区间数动态特性评价指标
- 铝锂合金薄板自动钻铆残余应力特性被引量：1
- 2016年
- 利用主应力法推导了铆接壁板所受压力的力学公式,将壁板等效为厚壁圆筒,根据空间轴对称问题求解方法,得出铆接孔孔壁处径向和周向残余应力的表达式,理论分析结果可以合理解释镦头高度和钉孔直径对孔壁处残余应力的影响规律:随着镦头高度和钉孔直径的变化,孔壁各处径向残余应力的变化并不明显,而周向残余应力的变化十分显著;镦头高度和孔径尺寸的增加使周向残余压应力的绝对值下降,甚至出现残余压应力转变为残余拉应力的情况.对于孔壁处残余应力沿板厚方向的分布,采用有限元方法进行分析.结果表明,上、下壁板间应力存在突变,下壁板孔壁处残余应力呈"C"型分布.得出铝锂合金材料在自动钻铆过程中相关工艺参数的合理取值.
- 郑斌余海东林忠钦邹成
- 关键词：铝锂合金残余应力
- 基于绝对节点坐标法的柔性双臂机构动力学分析被引量：1
- 2017年
- 基于绝对节点坐标法对具有变截面特征的柔性双臂机构进行了动力学分析.通过将边界函数引入到质量矩阵和刚度矩阵的积分上下限,建立了新型变截面梁单元模型.基于牛顿方程建立了柔性双臂机构的动力学模型.通过数值仿真案例,分析了材料特性及几何参数对柔性双臂机构动力学性能的影响.结果表明:材料弹性模量的增长可提高结构刚度减少结构变形;保证机械臂质量不变可通过改变截面形状来减少结构变形,提高运动精度.
- 赵君余海东
- 关键词：变截面动力学性能
- 基于绝对节点坐标法变截面柔性梁运动稳定性研究
- 2017年
- 基于绝对节点坐标法,考虑变截面梁单元的几何边界特征,利用非线性介质力学方法推导其刚度矩阵,进而建立柔性梁结构动力学方程.基于梁结构运动过程中状态空间方程和Lyapunov理论,提出变截面柔性梁结构运动及稳定性判定方法,研究了材料属性与变截面对梁结构空间运动过程中稳定性的影响.结果表明:当材料弹性模量较小时,变截面梁的稳定性略优于等截面梁;当材料的弹性模量增大,等截面梁单元稳定性大大增加,而变截面梁单元所受影响甚微;当弹性模量的增加达到一定值后,等截面梁的运动也趋于稳定.
- 罗晶晶余海东赵春璋王皓
- 关键词：大变形稳定性LYAPUNOV理论
- 基于绝对节点坐标法的钢索结构动力学模型与特性被引量：5
- 2018年
- 基于绝对节点坐标法并引入高阶位移插值函数,建立可描述钢索截面变形和旋转的钢索单元模型。考虑重力,计算轴向载荷下钢索结构变形及动态迟滞效应,采用准静态实验和动态载荷下的解析解验证了模型合理性。对不同载荷、结构参数及材料特性的钢索进行了准静态变形和动力学响应迟滞仿真分析。结果表明:轴向载荷下钢索结构的刚度主要受其直径影响,初始张力和钢索长度对变形的影响有限,动态响应迟滞时间由其自身长度及材料特性决定。相同条件下采用大直径钢索并适当增大初始张力,可在一定程度上增大钢索结构刚度,减小传动过程中的末端变形,改善长距离工况下钢索的传动性能。
- 钱彦懿王慧余海东
- 关键词：钢索
- 不确定条件下关节界面接触特性及TBM动态特性研究
- 硬岩掘进装备（Tunnel Boring Machine，简称TBM）是集机械、电气和液压等技术与一体的国家重大制造装备，随着我国地铁与高铁的快速发展，TBM已成为隧道挖掘建设的主要手段。TBM推进过程中巨大的推进载荷会...
- 唐国文
- 关键词：接触刚度动力学建模动态特性
- 文献传递
- TBM掘进机含间隙典型关节接触刚度模型及其特性被引量：3
- 2017年
- 硬岩掘进装备典型关节的接触刚度精确描述是其掘进过程中动力学分析的关键。针对重载情况下硬岩掘进装备中的圆柱铰和球铰关节,基于Hertz接触理论和Winkler弹性接触理论进行含间隙的典型关节接触刚度建模与分析,通过有限元模型比较验证了TBM掘进机含间隙的典型关节接触刚度解析模型的适用性。结果表明:相同载荷下圆柱铰和球铰的接触刚度随间隙的增大而减小,相同间隙下随着载荷的增大而增大。间隙小于0.5 mm时Winkler接触理论可以更好地描述关节接触界面刚度,而间隙大于0.5 mm时,基于Hertz接触理论可以更好地描述关节接触界面刚度,该结果可以为硬岩掘进机动力学分析提供指导。
- 孙龙龙余海东唐国文王皓
- 关键词：关节接触刚度有限元HERTZ接触
- 基于几何耦合模型的多齿轮系统载荷均匀性分析被引量：1
- 2013年
- 基于几何耦合模型和齿轮结构的刚度特性,建立多齿轮同步驱动内啮合齿轮系统的齿圈几何中心位移与各啮合对的位移扰动量之间映射关系;分析弯扭耦合作用引起的齿轮啮合中心距、原始啮合角以及中心线产生的偏斜角的变化特性,并给出由此而产生的附加啮合力的数学表达式.同时,以某型盾构机回转系统的多齿轮驱动系统为例,分析了弯扭耦合载荷作用下各啮合对的载荷传递的均匀性.结果表明:不同的小齿轮安装位置,使弯扭耦合载荷作用下各齿轮对的附加啮合力在变化初期呈现出正弦或余弦规律的波动,但其相位角不同步;不同的电机排布方式,使系统的总附加啮合力不同,合理布置电机位置,可有效地减少载荷不均匀性所造成的堵转或断轴事故的发生.
- 袁镭余海东丁晟李建军
- 复杂地质条件下TBM撑靴液压缸导向铜套微动损伤分析被引量：3
- 2018年
- 为分析硬岩掘进机的撑靴液压缸在强振动工作环境下内衬铜套断裂的损伤机理,建立考虑撑靴与围岩接触刚度、缸筒和活塞杆接触面处等效刚度和液压油等效刚度的撑靴液压缸系统的集中参数动力学模型。研究不同支撑刚度条件下,撑靴液压缸导向套和内衬铜套接触面的法向力、切向力、法向压缩量和切向滑移量的变化规律。基于Hertz理论,分析掘进机在不确定地质条件下掘进时导向套与内衬铜套界面之间的接触载荷分布规律。根据连续介质损伤力学建立了内衬铜套结构含损伤材料本构模型,以液压缸动力学模型得到不同接触刚度下的内衬铜套接触面处的微动载荷为初始条件,分析了撑靴液压缸的内衬铜套的损伤演化规律。结果表明随着支撑刚度的增大,切向力和切向滑移减小,损伤的萌生和演化速率降低。适当提高围岩和撑靴之间的接触刚度,降低撑靴液压缸导向铜套的损伤概率。
- 余海东李琳赵勇陶建峰
- 关键词：变载荷
