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重庆大学学报

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2025年01期

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机械工程 | 航空无人机高速长轴转子系统动力学分析

机械工程 | 航空无人机高速长轴转子系统动力学分析

针对某型航空高速长轴转子系统振动问题，考虑不同轴承支撑形式和轴承阻尼，建立了高速长轴转子系统计算模型，基于Ansys Workbench研究了轴承支撑形式与轴承阻尼对临界转速的影响规律。系统在刚性支撑时的临界转速远高于柔性支撑时的临界转速；系统在同为刚性支撑下，考虑轴承阻尼时，临界转速随着阻尼的增大而减小，而随着阶次越高，轴承阻尼对临界转速的影响也逐渐减小。此外，系统在不同位置处的谐响应情况基本一致；系统响应幅值随着不平衡量增大而增大；系统响应幅值随着阻尼增大均呈现增大的趋势。
机械工程 | 点蚀故障下行星齿轮传动振动特性

机械工程 | 点蚀故障下行星齿轮传动振动特性

文章基于赫兹接触理论的碰撞函数设置齿轮接触，建立健康、轻度、中度、重度不同齿轮点蚀多柔体动力学模型并进行仿真，分析了不同点蚀情况下行星齿轮时频域振动响应。搭建行星齿轮箱振动试验平台，获取了行星齿轮振动响应信号并验证行星齿轮点蚀多柔体动力学模型的正确性和合理性，研究了行星齿轮传动齿面点蚀形貌演化过程。研究结果表明：Y方向振动速度有效值和峰峰值随着点蚀复杂程度增加而增加；有点蚀模型振动速度和加速度出现明显边频信号，试验结果基本与仿真相符；发现了微点蚀和巨点蚀在扩展过程中宽度、深度的变化情况。
机械工程 | 齿面成形方法对鼓形齿联轴器齿形及其接触性能影响机制

机械工程 | 齿面成形方法对鼓形齿联轴器齿形及其接触性能影响机制

鼓形齿轮齿面成形方法主要有2 种：成形方法Ⅰ为滚刀绕位移圆圆心作圆弧运动展成鼓形齿面，成形方法Ⅱ为滚刀绕位移圆圆心作圆弧运动展成鼓形齿面。以上2种成形方法生成的齿形差异及影响机制尚不清楚。因此，基于齿面加工仿真，推导了2种成形方法的齿面模型。采用啮合原理和有限元，建立了几何和承载接触分析模型。对比了2种成形方法的齿形、几何及承载接触特性。结果表明：在位移圆半径相等时，随着位移圆半径的增大，成形方法Ⅰ与Ⅱ的齿形偏差逐渐减小，最大偏差251μm；成形方法Ⅰ比Ⅱ的齿间载荷分配更加不均匀，最大载荷比最小载荷多702.8%、451.2%；在鼓形量相等下，成形方法Ⅱ的位移圆半径须大于Ⅰ，两者差200mm，成形方法Ⅰ与Ⅱ的齿间载荷分配接近。
机械工程 | 臂式高空作业平台变幅系统建模与模型降阶

机械工程 | 臂式高空作业平台变幅系统建模与模型降阶

以某臂式高空作业平台臂架变幅液压系统为研究对象，利用AMESim 软件建立了该系统的液压仿真模型，并通过机液联合仿真的方式验证了模型的准确性。使用一种线性频域分析为主、活性能量指数分析为辅的方法，对液压模型进行简化降阶，将模型中固有频率较高且活性指数较低的子部件进行移除或修改，并对部分无法移除的高频模型进行参数调整，使该模型满足实时仿真的需要。实验表明：经降阶处理后得到的液压系统仿真模型，在保证较高还原度的前提下，不仅降低了运算时间还满足了实时仿真要求。
机械工程 | 基于简易视觉标签的高精度室内定位技术

机械工程 | 基于简易视觉标签的高精度室内定位技术

为实现低成本高精度的室内定位，在综合考虑定位需求和计算复杂性的基础上，设计了一种基于简易视觉标签的室内高精度定位技术。采用简单的颜色和形状特征检测视觉标签，从而降低检测复杂度，减少数据存储需求，针对简易标签特征不唯一问题，设计了基于相机视场和标签方位角的快速查询匹配方法。通过分析标签分布特性与定位误差关系，设计加权最小二乘位姿估计算法，建立迭代求解和最优估计的协同策略，实现了算法复杂度和定位精度的良好平衡。仿真和实验结果表明：所提定位方法能够有效处理超定方程组奇异问题，抑制不良标签组的负面影响，与超宽带技术相比，定位误差降低超过62%。
土木工程 | 风环境性能导向的寒冷地区商业建筑入口外部形式设计

土木工程 | 风环境性能导向的寒冷地区商业建筑入口外部形式设计

摘要：商业建筑入口冷风的高渗透量对建筑运行能耗和人员热舒适造成了极大影响。为提升入口抵抗冷风渗透的性能，文中分析了寒冷地区商业建筑4 种典型入口外部形式，并基于FLUENT平台的CFD 数值模拟，对各类入口进行多风向的冬季风环境仿真计算。同时，提出“入口综合速度”作为入口风环境性能指标，以评价各入口类型在不同风向条件下的风环境性能。结果表明，入口迎风时，应优先选择凹入口，不宜采用平入口；入口背风时
土木工程 | 基于卷积神经网络的高层建筑智能控制算法研究

土木工程 | 基于卷积神经网络的高层建筑智能控制算法研究

浅层学习神经网络对高维数据进行预测时，会出现预测精度低，泛化能力差等问题。为此，在一维卷积神经网络（one-dimensional convolutional neural networks，1D-CNN）和Deep Dream 视觉算法的基础上，提出一种基于CNN 深度学习网络的高层建筑智能控制算法，并完成高精度网络模型训练和1D-CNN数据特征可视化；以20 层benchmark 模型为对象，研究了不同工况下1D-CNN深度学习智能控制算法的减震效果，并与BP（back propagation，BP）和RBF（radial basis function，RBF）等浅层学习进行对比。结果表明，1D-CNN 凭借一维卷积和池化特性，可自动提取数据深层次特征并对海量数据进行降维处理；在外界激励作用下，1D-CNN控制器加速度和位移最高减震率分别为69.0%和55.6%，控制性能远高于BP 和RBF；改变激励作用后，3种控制器控制性能均有所降低，但1D-CNN性能降幅最小且减震率最高，说明1D-CNN具备更好的泛化性能。
土木工程 | 大型风力机叶片快速建模及损伤模拟方法研究

土木工程 | 大型风力机叶片快速建模及损伤模拟方法研究

在复合材料叶片的损伤检测中，准确、快速地获得叶片损伤前后动力特性变化规律至关重要。为此，结合复合材料均匀化思想、扩展Bredt-Batho剪切流理论与损伤刚度退化理论，在有限元框架体系下提出了高效的复合材料叶片损伤模拟数值计算方法，并基于Python语言完成相应有限元程序开发。在此基础上，以复合夹芯悬臂梁作为研究对象，与ANSYS计算结果进行对比分析，验证了复合材料均匀化方法的合理性。同时，应用于模拟计算不同程度和位置损伤工况下NREL5MW风机叶片的模态。结果表明，提出的数值计算方法很好地模拟了叶片前缘开裂损伤；叶片频率随着损伤程度加深逐渐减小；前缘裂纹对叶片挥舞方向的影响更大；在相同损伤程度下叶片前缘裂纹越靠近根部频率下降越多；叶根处的前缘裂纹对叶片摆振方向影响较大，叶尖处的前缘裂纹对叶片挥舞方向影响较大；叶片前缘裂纹对固有频率影响极小，以挥舞方向位移模态计算平均曲率模态损伤因子作为损伤识别指标能有效识别叶片前缘开裂损伤。
土木工程 | 工程水泥基复合材料与锈蚀钢筋黏结性能研究

土木工程 | 工程水泥基复合材料与锈蚀钢筋黏结性能研究

为研究工程水泥基复合材料（ECC）与锈蚀螺纹钢筋的黏结破坏机理，采用中心拉拔试验方法，分析钢筋锈蚀率、黏结锚固长度、钢筋直径和纤维掺量等因素对黏结性能的影响。结果表明，ECC与锈蚀钢筋的黏结应力-滑移曲线可分为微滑移阶段、滑移阶段、破坏阶段和残余阶段，试件破坏类型为剪切拔出破坏；黏结强度随钢筋锈蚀率的增加先增大后减小，存在临界锈蚀率使得黏结性能最好；钢筋锈蚀率为10%时，试件黏结强度随钢筋锚固长度和钢筋直径的增大而减小；随着纤维体积掺量的增加，黏结韧性指数和黏结强度先增大后减小，纤维体积掺量为2%时，纤维的增韧和阻裂效果最明显。
土木工程 | 硅藻土改性生物沥青的黏附性研究

土木工程 | 硅藻土改性生物沥青的黏附性研究

为了提升生物沥青与集料的黏附性能、提高生物沥青在工程中的实际应用效果，采用硅藻土对生物沥青进行改性研究。通过三大指标试验和布氏旋转黏度试验对硅藻土改性生物沥青的物理性能进行评价；采用改进水煮法评价硅藻土改性生物沥青与石灰岩的黏附性；基于表面自由能理论，通过躺滴法测定硅藻土改性生物沥青与测试液体的接触角，计算表面能、黏聚功、黏附功与剥落功。结果表明，硅藻土能够改善生物沥青的物理性能，提高软化点并降低了针入度，延度先降低后略微提升；黏度随着硅藻土掺量的增加而增大，但掺量超过17%后，黏度几乎不再增大；水煮试验中的沥青质量损失率在硅藻土掺量为17% 时达到最小，与原生物沥青相比下降了36.44%；硅藻土能有效提升生物沥青的表面能、黏附功与黏聚功并降低剥落功；无量纲能量参数(ER)在硅藻土掺量为17%时达到最大。

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机械工程 | 齿面成形方法对鼓形齿联轴器齿形及其接触性能影响机制

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机械工程 | 臂式高空作业平台变幅系统建模与模型降阶

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机械工程 | 基于简易视觉标签的高精度室内定位技术

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土木工程 | 风环境性能导向的寒冷地区商业建筑入口外部形式设计

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土木工程 | 工程水泥基复合材料与锈蚀钢筋黏结性能研究

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