宽频带薄膜型声学超材料隔声性能研究

1

作者 陈彪 孔祥希 陈长征 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第5期62-68,共7页

针对汽车前围板中低频段隔声性能有待优化对问题,提出一种以“X”形摆臂为中心质量块的薄膜声学超材料结构,使用COMSOL仿真软件中声固耦合模块对其结构整体声传递损失曲线(Sound Transmission Loss,STL)、薄膜表面平均法向位移、等效参... 针对汽车前围板中低频段隔声性能有待优化对问题,提出一种以“X”形摆臂为中心质量块的薄膜声学超材料结构,使用COMSOL仿真软件中声固耦合模块对其结构整体声传递损失曲线(Sound Transmission Loss,STL)、薄膜表面平均法向位移、等效参数、耦合振动模态以及影响隔声量因素、调控规律进行有限元分析。结果表明:“X”形中心质量块薄膜声学超材料结构具有优异隔声频率带宽及隔声量幅值,带宽接近1332 Hz,隔声量峰值为54 dB;新结构中“X”形摆臂能兼并由四周质量块产生的不连续隔声峰,从而拓宽隔声频带,提高结构整体隔声性能;增大薄膜厚度和预紧力会使STL曲线整体向高频方向移动,增大“X”形摆臂弹性模量仅会使STL曲线第二隔声谷向高频方向产生小范围移动;其与钢板组成的复合结构能有效提高前围板平均隔声量。相关研究拓展了采用薄膜型声学超材料结构进行中低频段噪声治理的工程应用领域。 展开更多

关键词 声学 薄膜声学超材料 声传递损失 动态等效质量 动态等效刚度 宽频带

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直线振动输送机物料运动状态分析 被引量：6

2

作者 孔祥希 邢金昕 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期827-831,共5页

振动输送机输送物料在运动过程中受到不连续的摩擦力及碰撞力的作用,属于强非线性动力学问题.研究物料在不同振动条件下的运动状态对振动输送机的设计至关重要.以直线振动输送机上运动的物料为研究对象,基于Coulomb摩擦定律及碰撞原理,... 振动输送机输送物料在运动过程中受到不连续的摩擦力及碰撞力的作用,属于强非线性动力学问题.研究物料在不同振动条件下的运动状态对振动输送机的设计至关重要.以直线振动输送机上运动的物料为研究对象,基于Coulomb摩擦定律及碰撞原理,建立了物料滑动-跳跃运动模型.并利用所建模型,分析了不同振动条件下物料运动状态的变化.研究结果表明,在物料跳跃运动过程中,存在着正向滑动甚至反向滑动,滑动作用对物料的运动有一定影响. 展开更多

关键词 振动输送机 物料 摩擦 碰撞 滑动-跳跃运动模型

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孔祥希个人作品赏析

3

作者 孔祥希 《明日风尚》 2017年第4期7-7,共1页

关键词 作品赏析 作品名称

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直线滚动导轨动力学精细有限元建模 被引量：3

4

作者 孙伟 孔祥希 +1 位作者 汪博 闻邦椿 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期37-41,共5页

提出一种可以减少或避免繁琐实验的、通用的导轨精细有限元建模方法。从分析单个滚珠沟槽的接触特性出发,确定了在不同预紧力作用下单个滚珠的接触刚度;用弹簧质量单元模拟单个滚珠沟槽的接触,在充分考虑滚珠分布的基础上完成了导轨系... 提出一种可以减少或避免繁琐实验的、通用的导轨精细有限元建模方法。从分析单个滚珠沟槽的接触特性出发,确定了在不同预紧力作用下单个滚珠的接触刚度;用弹簧质量单元模拟单个滚珠沟槽的接触,在充分考虑滚珠分布的基础上完成了导轨系统的精细有限元建模。详细描述了创建该有限元模型的具体流程以及关键步骤,并以THK公司生产的SHS-35R型导轨为例进行了实例研究。获得了该导轨系统的固有特性,并与解析模型分析结果相比较,二者计算分析结果基本相符,从而证明所建模型的正确性。 展开更多

关键词 滚动导轨 动力学分析 精细有限元 建模方法

原文传递

两激振器同一旋转轴线振动系统的自同步理论 被引量：5

5

作者 陈晓哲 窦景欣 +1 位作者 孔祥希 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期19-25,44,共8页

对两激振器同一旋转轴线振动系统的自同步理论进行了研究。采用拉格朗日方程建立振动系统的运动微分方程。应用小参数平均法获得两激振器的无量纲耦合方程,进而将该类振动系统的同步问题简化为小参数无量纲耦合方程零解的存在性与稳定... 对两激振器同一旋转轴线振动系统的自同步理论进行了研究。采用拉格朗日方程建立振动系统的运动微分方程。应用小参数平均法获得两激振器的无量纲耦合方程,进而将该类振动系统的同步问题简化为小参数无量纲耦合方程零解的存在性与稳定性问题。由无量纲耦合方程零解存在的条件得出了两激振器实现同步运动的同步性条件,并根据Routh-Hurwitz判据得到了两激振器同步运动的稳定性条件。分析振动系统选择运动特性可知,在远共振的情况下当激振器的旋转中心距离质心的距离大于机体的当量回转半径时,振动系统实现相位差为0°的空间圆周运动;反之,振动系统实现相位差为180°的空间圆锥运动。最后通过试验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 自同步 同步性 稳定性 相位差

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双机振动系统的自同步过程分析与试验研究 被引量：3

6

作者 陈晓哲 孔祥希 +1 位作者 窦景欣 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期76-80,共5页

以双机反向回转驱动振动系统为研究对象,将两电机的转速与激振器间的相位差作为指标对双机驱动振动系统的自同步过程进行分析与试验研究.通过对比相位差的变化发现电机部分对自同步过程的影响最为重要,其次是激振器部分,最后为振动体部... 以双机反向回转驱动振动系统为研究对象,将两电机的转速与激振器间的相位差作为指标对双机驱动振动系统的自同步过程进行分析与试验研究.通过对比相位差的变化发现电机部分对自同步过程的影响最为重要,其次是激振器部分,最后为振动体部分.仿真与试验结果表明:两激振器的初始相位差和两电机的初始转速对实现双机的自同步运动几乎没有影响;在满足同步性条件时,不同供电频率的两电机可以实现同步;当两激振器质量不同时,质量大的激动器相位落后质量小的激动器;当两激振器回转中心至机体质心距离不等时,距离大的激振器相位落后距离小的激振器;可通过调节电机供电频率来减小由电机参数、激振器质量及电机安装位置等内部扰动导致的相位差,使双机实现同步运动. 展开更多

关键词 振动系统 自同步过程 相位差 同步 激振器

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钢丝绳隔振器的数学建模与参数识别

7

作者 王冬雪 孟宪松 +1 位作者 闫明 孔祥希 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第9期125-127,132,共4页

以钢丝绳隔振器为研究对象,对钢丝绳隔振器的迟滞模型参数识别方法进行了研究。针对牛顿迭代法识别出的参数不收敛的问题,在原有的识别方法的基础上提出了一种新的识别方法—遗传算法识别法,建立了钢丝绳隔振器的迟滞模型,并得到了该模... 以钢丝绳隔振器为研究对象,对钢丝绳隔振器的迟滞模型参数识别方法进行了研究。针对牛顿迭代法识别出的参数不收敛的问题,在原有的识别方法的基础上提出了一种新的识别方法—遗传算法识别法,建立了钢丝绳隔振器的迟滞模型,并得到了该模型下钢丝绳隔振器的理论迟滞回线。通过与钢丝绳隔振器的试验迟滞回线进行对比,结果表明:新的识别方法可以准确的识别出迟滞模型的各项参数,能够描述钢丝绳隔振器的迟滞特性,且理论迟滞回线与试验迟滞回线比较吻合,验证了该方法对于钢丝绳隔振器的参数识别的有效性和准确性。 展开更多

关键词 钢丝绳隔振器 迟滞模型 参数识别 遗传算法

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四旋翼无人机模糊自抗扰姿态控制及稳定性分析 被引量：26

8

作者 窦景欣 孔祥希 闻邦椿 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期824-830,共7页

针对四旋翼无人机姿态控制问题,设计了一种基于模糊自抗扰控制的四旋翼姿态控制器。分析了四旋翼无人机的动力学模型,给出了基于模糊自抗扰控制算法的姿态控制方案,并设计了对应的模糊自抗扰控制算法的扩张状态观测器和模糊状态误差反... 针对四旋翼无人机姿态控制问题,设计了一种基于模糊自抗扰控制的四旋翼姿态控制器。分析了四旋翼无人机的动力学模型,给出了基于模糊自抗扰控制算法的姿态控制方案,并设计了对应的模糊自抗扰控制算法的扩张状态观测器和模糊状态误差反馈控制器。通过稳定性分析,得出了扩张状态观测器估计误差是有界的,同时给出了反馈误差稳定的充分条件。仿真结果表明,所设计的模糊自抗扰控制器,同经典自抗扰控制器相比,系统平均超调量减小约75%,降低了扰动造成的输出波动幅值约30%,表明该控制系统提高了系统稳定性和对干扰抑制能力,满足对四旋翼姿态控制要求。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 姿态控制 扩张状态观测器 自抗扰控制 模糊控制

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四旋翼姿态的反步滑模自抗扰控制及稳定性 被引量：12

9

作者 窦景欣 孔祥希 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1415-1420,共6页

为了解决四旋翼无人机姿态控制中存在的问题,设计了一种基于反步滑模自抗扰姿态控制器.首先,介绍了四旋翼无人机的动力学模型,建立了基于反步滑模自抗扰控制算法的姿态控制方案.控制方案构成主要包括扩张状态观测器及基于Lyapunov稳定... 为了解决四旋翼无人机姿态控制中存在的问题,设计了一种基于反步滑模自抗扰姿态控制器.首先,介绍了四旋翼无人机的动力学模型,建立了基于反步滑模自抗扰控制算法的姿态控制方案.控制方案构成主要包括扩张状态观测器及基于Lyapunov稳定性分析的反步滑模控制器.稳定性分析表明,通过合理调整参数可以保证控制系统是渐近稳定的.仿真结果表明,所设计的控制器同经典自抗扰控制器相比,对扰动有较强的抑制能力,提高了自适应性和鲁棒性,表明该控制系统具有更好的稳定性和动态性能,对四旋翼姿态控制更加有效. 展开更多

关键词 四旋翼无人机 姿态控制 自抗扰控制 扩张状态观测器 反步滑模控制

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不同结构参数的钢丝绳隔振器抗冲击性能研究 被引量：5

10

作者 田浩男 单光坤 +1 位作者 闫明 孔祥希 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期117-123,198,199,共9页

传统的钢丝绳隔振器设计依赖大量试验数据,新产品开发成本高且测试周期长。为解决此工程问题,首先,通过空间坐标系变换建立三次螺旋的钢丝绳隔振器空间轨迹方程,并利用Matlab及Pro/E软件得到钢丝绳各芯丝空间曲线及等效钢丝绳隔振器三... 传统的钢丝绳隔振器设计依赖大量试验数据,新产品开发成本高且测试周期长。为解决此工程问题,首先,通过空间坐标系变换建立三次螺旋的钢丝绳隔振器空间轨迹方程,并利用Matlab及Pro/E软件得到钢丝绳各芯丝空间曲线及等效钢丝绳隔振器三维模型;其次,针对不同结构参数的钢丝绳隔振器,利用ABAQUS分析并计算了等效冲击刚度和冲击损耗因子,通过冲击试验对仿真结果进行验证。研究结果表明:截面直径对等效冲击刚度的影响最为显著;螺旋直径对冲击损耗因子的影响最显著;等效冲击刚度和冲击损耗因子与几何结构参数皆呈非线性关系。试验数据表明,仿真结果的误差不超过10%。该研究结论可为抗冲击钢丝绳隔振器的设计和制造提供理论指导。 展开更多

关键词 钢丝绳隔振器 抗冲击 结构参数 等效冲击刚度 冲击损耗因子

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基于两体碰撞的冲击放大机理研究 被引量：2

11

作者 闫明 顾西平 +1 位作者 金映丽 孔祥希 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期245-249,共5页

为了研究冲击放大方法,将经典碰撞理论和动态接触理论结合,建立了双质量冲击放大器运动学模型,推导出加速度、加速度放大倍数计算公式。研究了碰撞持续时间比、(放大台与跌落台)质量比、波形发生器刚度比对加速度放大倍数的影响,最后通... 为了研究冲击放大方法,将经典碰撞理论和动态接触理论结合,建立了双质量冲击放大器运动学模型,推导出加速度、加速度放大倍数计算公式。研究了碰撞持续时间比、(放大台与跌落台)质量比、波形发生器刚度比对加速度放大倍数的影响,最后通过试验对两体碰撞理论进行验证。结果表明,加速度放大倍数随着质量比的增加而减小,随着波形发生器刚度比、碰撞持续时间比的增加而增大。 展开更多

关键词 冲击放大方法 经典碰撞理论 动态接触理论 双质量冲击放大器 加速度放大

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利用二次冲击实现冲击强化的计算验证

12

作者 闫明 杨化松 +1 位作者 张磊 孔祥希 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期288-294,共7页

为了适应舰载设备抗冲击考核要求的增长,提出一种能够实现冲击强化的方法,并对这种方法进行理论推导和算例验证.利用二次冲击实现冲击强化,对冲击强化方法进行物理模型建立,将全部过程分段进行碰撞振动分析;以实际算例进行计算,分别以... 为了适应舰载设备抗冲击考核要求的增长,提出一种能够实现冲击强化的方法,并对这种方法进行理论推导和算例验证.利用二次冲击实现冲击强化,对冲击强化方法进行物理模型建立,将全部过程分段进行碰撞振动分析;以实际算例进行计算,分别以时间历程响应和冲击谱描述冲击环境,对二次冲击前后的冲击环境进行比较.结果表明,加速度峰值放大了9.5倍,等速度谱值放大了2.01倍,等加速度谱值放大了5.6倍,所提方法能够在时域和频域范围内有效实现冲击环境的强化. 展开更多

关键词 冲击强化 二次冲击 碰撞振动 时间历程响应 冲击谱 冲击环境 冲击试验 抗冲击考核

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自适应差异多尺度形态学的风力机叶片红外图像增强研究 被引量：9

13

作者 康爽 陈长征 +2 位作者 赵思雨 罗园庆 孔祥希 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期786-792,共7页

为提高采用红外检测技术检测风力发电机叶片内部缺陷的能力,改善红外热像图的清晰度低、背景光照不均和细节识别能力弱等问题,提出了一种自适应差异多尺度形态学(ADMM)的图像增强算法。在膨胀和腐蚀运算中分别选择不同尺度的结构元素作... 为提高采用红外检测技术检测风力发电机叶片内部缺陷的能力,改善红外热像图的清晰度低、背景光照不均和细节识别能力弱等问题,提出了一种自适应差异多尺度形态学(ADMM)的图像增强算法。在膨胀和腐蚀运算中分别选择不同尺度的结构元素作为操作对象,采用对比度改善系数比最大值作为多尺度及差异尺度选择的目标函数;利用开、闭及顶帽运算的优势,提取多尺度下图像的明暗细节信息;通过白顶帽与黑顶帽差值运算得到细节增强信息,并与原图像融合得到增强的红外图像;通过调整图像的灰度分布达到最佳的视觉效果。仿真实验结果表明,该算法不仅有极强的鲁棒性,而且能有效地增强光照不均情况下的红外图像细节,提高红外检测在风力发电机叶片中的探伤能力。 展开更多

关键词 风力发电机叶片 红外检测 直方图均衡化 结构元素 图像增强

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三相异步电动机驱动振动系统的Sommerfeld效应分析 被引量：2

14

作者 姜娇 孔祥希 +2 位作者 罗园庆 许琦 陈长征 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期127-134,共8页

提供有限动力的原动机称为非理想原动机。在工程中,几乎所有提供动力的原动机均为非理想原动机。由非理想原动机带动的振动系统称为非理想振动系统。在非理想振动系统中,原动机与振动系统的运动状态是相互作用、相互影响的。Sommerfeld... 提供有限动力的原动机称为非理想原动机。在工程中,几乎所有提供动力的原动机均为非理想原动机。由非理想原动机带动的振动系统称为非理想振动系统。在非理想振动系统中,原动机与振动系统的运动状态是相互作用、相互影响的。Sommerfeld效应是由于非理想原动机在振动系统共振区附近无法提供足够动力而产出的一种非线性跳跃现象。该试验研究了由一种典型原动机——三相异步电动机驱动振动系统的Sommerfeld效应。将三相异步电动机的动力学模型引入到振动系统中,建立了非理想振动系统的动力学模型。采用解析方法,建立了电机供电频率与转速之间的解析表达式,并应用摄动法进行了稳定性分析。基于MATLAB/Simulink进行了仿真验证,说明了所采用解析方法的正确性。分析了偏心质量与电机功率对非理想振动系统的影响规律。通过研究发现,对于非理想振动系统的研究必须充分考虑原动机与振动系统的相互作用,忽略二者之间的相互作用是不合适的。 展开更多

关键词 Sommerfeld效应 三相异步电动机 振动系统 跳跃现象

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混合弹流润滑条件下风电行星直齿轮内啮合动态特性分析

15

作者 宁志远 陈长征 孔祥希 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期101-107,共7页

当大型风力发电机在低速重载条件时,齿轮在混合弹流润滑条件下的啮合动态特性难以分析。针对该问题提出齿面接触并联刚度模型,建立行星齿轮啮合动力学模型。基于粗糙峰承载平衡理论,将承载因子理论引入刚度模型中,并与混合弹流润滑理论... 当大型风力发电机在低速重载条件时,齿轮在混合弹流润滑条件下的啮合动态特性难以分析。针对该问题提出齿面接触并联刚度模型,建立行星齿轮啮合动力学模型。基于粗糙峰承载平衡理论,将承载因子理论引入刚度模型中,并与混合弹流润滑理论相结合,可得出计算齿面油膜刚度的新公式,为齿轮混合弹流润滑问题研究提供参考。通过计算结果,可认为在混合弹流润滑条件下,齿轮啮合刚度可大幅提升,有效抑制齿轮啮合振动。同时,齿面啮合力与综合曲率半径的增加有利于齿面油膜的形成。最后混合弹流润滑条件下齿轮单-双齿啮合刚度激励也会得到进一步改善。 展开更多

关键词 风力发电机 弹流润滑 行星齿轮 动力学模型 油膜刚度 承载因子

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运输车辆机器人存取车路径优化算法研究 被引量：1

16

作者 陈宁 梁欢欢 +2 位作者 孔祥希 胡立渝 韩吉 《现代计算机》 2019年第12期28-32,共5页

针对智能停车库中的运输车辆机器人AGV,首先根据停车场结构示意图,对某一时刻停车场实际路网进行抽象,将要求的路径优化问题转化为最短路径问题。与实际问题相结合确定停车场AGV路径优化的算法为Dijkstra算法,最后通过MATLAB软件编程算... 针对智能停车库中的运输车辆机器人AGV,首先根据停车场结构示意图,对某一时刻停车场实际路网进行抽象,将要求的路径优化问题转化为最短路径问题。与实际问题相结合确定停车场AGV路径优化的算法为Dijkstra算法,最后通过MATLAB软件编程算法并进行求解,算出每个空闲车位相对应的最短的存取车路径及距离总和,提高AGV存取车效率,节省时间。结果证明Dijkstra算法在AGV存取车路径优化中的可行性和实用性。 展开更多

关键词 智能停车库 运输车辆机器人 最短路径 DIJKSTRA算法

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直线滚动导轨的Hertz接触建模及接触刚度的理论求解 被引量：30

17

作者 孙伟 孔祥希 +1 位作者 汪博 闻邦椿 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期230-234,共5页

直线滚动导轨是数控机床的重要功能部件,对导轨系统进行解析建模可以有效分析导轨的特性参数对导轨力学性能的影响。该文基于Hertz接触原理,对直线滚动导轨进行了Hertz接触建模及接触刚度求解。首先,推导了导轨系统中单个滚珠-沟槽的接... 直线滚动导轨是数控机床的重要功能部件,对导轨系统进行解析建模可以有效分析导轨的特性参数对导轨力学性能的影响。该文基于Hertz接触原理,对直线滚动导轨进行了Hertz接触建模及接触刚度求解。首先,推导了导轨系统中单个滚珠-沟槽的接触刚度解析表达式。在此基础上,系统地分析了滑块与导轨之间的变形关系,完成了整个导轨的法向接触建模。最后,以NSK直线导轨为对象,分别求解了单个滚珠及4种预紧力等级作用下整个导轨系统的接触刚度,并绘制了载荷-弹性变形以及刚度-弹性变形之间的关系曲线。进一步,利用所创建的模型,分析了外载荷及预紧力对导轨接触刚度的影响。 展开更多

关键词 直线滚动导轨 HERTZ接触 建模 接触刚度 理论求解

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考虑感应电动机模型的质量偏心单盘转子系统Sommerfeld效应及不平衡响应分析 被引量：4

18

作者 孔祥希 牛俊开 +1 位作者 罗园庆 许琦 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第17期137-144,共8页

Sommerfeld效应是由于非理想原动机在转子系统临界转速附近无法提供足够的动力而产生的一种非线性跳跃现象。研究了由感应电动机驱动的一个质量偏心单盘转子系统的Sommerfeld效应及不平衡响应。将感应电动机的动力学模型引入到转子系统... Sommerfeld效应是由于非理想原动机在转子系统临界转速附近无法提供足够的动力而产生的一种非线性跳跃现象。研究了由感应电动机驱动的一个质量偏心单盘转子系统的Sommerfeld效应及不平衡响应。将感应电动机的动力学模型引入到转子系统中,建立了电动机-转子系统动力学模型。在充分考虑电动机与转子系统相互作用的基础上,得到了供电频率与转子转速之间的关系表达式,并进行了稳定性分析。对具有不同质量偏心的电动机-转子系统的不平衡响应进行了分析,并基于Matlab/Simulink进行了仿真验证。结果表明:当转子偏心质量与转子总质量的质量比η<0.026时,电动机能够提供足够动力使转子系统平稳通过临界转速,电动机-转子系统不会出现Sommerfeld效应;当质量比满足0.026<η<0.083时,在转子系统临界转速附近,电动机所提供的最大电磁转矩小于转子系统平稳通过临界转速所需输出转矩,电动机-转子系统出现Sommerfeld效应;当η>0.083时,随着感应电动机供电频率的增加,电动机将无法提供足够的动力使转子系统通过临界转速,转子系统转速将始终低于临界转速。通过研究,可以为转子系统的动力设计与选型提供借鉴。 展开更多

关键词 转子系统 感应电动机 Sommerfeld效应 非线性跳跃

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