三机械冲击理论解析

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(完整版)机械原理知识点归纳总结

第一章绪论基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。

第二章平面机构的结构分析机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。

1. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。

为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。

2. 运动链成为机构的条件判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。

运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。

机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。

机构自由度计算是本章学习的重点。

准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。

(1) 复合铰链复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。

正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。

(2) 局部自由度局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。

局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。

正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。

(3) 虚约束虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。

正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。

虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。

对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。

3. 机构的组成原理与结构分析机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。

斜齿轮传动中啮合冲击数值研究(1)

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关于点线啮合齿轮螺旋角选择的研究
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文章编号：（%""&） !""# $ %&’( "’ $ """( $ "’
关于点线啮合齿轮螺旋角选择的研究
（武汉理工大学物流工程学院，湖北武汉 #’"")’）
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厉海祥
罗齐汉
摘要
改变了渐开线齿轮为凑中心距或者从优化角度来选取! 值点线啮合齿轮螺旋角! 的选择，
第 )< 卷
第+期
斜齿轮传动中啮合冲击数值研究
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四面体网格（ !"#$）进行自适应划分，得到 %%&’() 个节点， *+)%*’ 个单元。图 % 为斜齿轮啮合三维接触有限元模型网格的局部视图。 !!" 模型边界条件斜齿轮在啮合传动过程中，主动齿轮以一定转速转动，驱动从动齿轮运转，从动齿轮在阻力矩作用下达到平衡，对主动齿轮产生反力矩，两齿轮间通过轮齿接触传递转矩。本文采用刚体运动控制法，模拟斜齿轮副转速和转矩的传递。对于主动轮，定义一速度控制刚体，施加绕主轴旋转的转速，将主动轮定义为变形体，在接触表面设置刚体和主动轮粘接，这样速度控制刚体可以控制主动轮的运动。对于从动轮，定义一载荷控制刚体，定义刚体控制节点和辅助节点，将实际的转矩以点载荷的形式施加到辅助节点，限制辅助节点两个方向的旋转自由度，余下绕从动轮轴线转动的自由度，同时约束控制节点三个方向的平动自由度。相当于在载荷控制刚体上施加了绕从动轮轴线的转矩，余下绕从动轴旋转的自由度。定义从动轮为变形体，在接触表面设置载荷控制刚体和从动轮粘接，转矩即施加到从动轮。

机械原理复习

机械原理复习第2章机构的结构分析1.学习要求1)搞清构件、运动副、约束、⾃由度及运动链等重要概念。

2)能绘制⽐较简单的机械的机构运动简图。

3)能正确计算平⾯机构的⾃由度,并能判断其是否具有确定的运动;对空间机构⾃由度的计算有所了解。

4)对虚约束对机构⼯作性能的影响及机构结构合理设计问题的重要性有所认识。

52.学习的重点及难点本章的重点:构件、运动副、运动链等的概念,机构运动简图的绘制,机构具有确定运动的条件及机构⾃由度的计算。

本章的难点:机构中虚约束的判定问题。

⾄于平⾯机构中的⾼副低代则属于拓宽知识⾯性质的内容。

3. 基本概念题)对平⾯机构的组成原理有所了解。

1)何谓构件?构件与零件有何区别?2)何谓⾼副?何谓低副?在平⾯机构中⾼副和低副⼀般各带⼊⼏个约束?3)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?4)何谓机构运动简图?它与机构⽰意图有何区别?绘制机构运动简图的⽬的和意义是什么?绘制机构运动简图的主要步骤如何?5)何谓机构的⾃由度?在计算平⾯机构的⾃由度时应注意哪些问题?6）机构具有确定运动的条件是什么? 若不满⾜这⼀条件,机构将会出现什么情况?4. 运动简图绘制题4-1 试画出图⽰泵机构的机构运动简图,并计算其⾃由度。

5. ⾃由度计算题计算下列各图所⽰机构的⾃由度，并指出复合铰链、局部⾃由度和虚约束所在位置第三章平⾯机构的运动分析1.学习要求1)正确理解速度瞬⼼(包括绝对瞬⼼及相对瞬⼼)的概念,并能运⽤“三⼼定理”确定⼀般平⾯机构各瞬⼼的位置。

2)能⽤瞬⼼法对简单⾼、低副机构进⾏速度分析。

3)能⽤⽮量⽅程图解法或解析法对Ⅱ级机构进⾏运动分析。

2.学习的重点及难点本章的学习重点是对Ⅱ级机构进⾏运动分析。

难点是对机构的加速度分析,特别是两构件重合点之间含有哥⽒加速度时的加速度分析。

3. 基本概念题1)何谓速度瞬⼼?相对瞬⼼与绝对瞬⼼有何区别?2)何谓三⼼定理?3)速度瞬⼼法⼀般适⽤于什么场合?能否利⽤速度瞬⼼法对机构进⾏加速度分析?4)何谓速度影像和加速度影像,应⽤影像法必须具备什么条件?要注意哪些问题?5)既然每⼀个构件与其速度图和加速度图之间都存在影像关系,那末整个机构也存在影像关系,对吗?机构中机架的影像在图中的何处?4. 运动分析题4-1 图⽰机构构件l等速转动，⾓速度为。

汽车门锁冲击异响及影响因素分析

第46卷第8期·28·作者简介：刘红波（1972-），女，工程师，就职于北京汽车股份有限公司汽车工程研究院，从事整车橡胶密封条设计开发研究工作。

收稿日期：2020-03-31汽车在行驶、操作等过程中的异响问题，如发动机异响、悬架异响、座椅异响、手套箱异响等，已经成为是消费者抱怨最多的问题之一（J.D.Power ，2018中国行业联合研究年终特辑）。

从异响产生的机理可概括为三类，包括：①摩擦异响（Squeak ），是一种由于两部件表面之间的黏滑现象导致的摩擦噪声；②拍击异响（Rattle ），是一种当有两个相对运动的组件之间发生短促接触时，产生的拍击声；③蜂鸣声（Buzz ），是单一部件结构共振而辐射的声音[1]。

汽车门锁系统冲击异响可概括为静态冲击异响和动态冲击异响。

静态冲击异响是指车辆在静止状态（或者相对静止）时，车门关闭、开启过程中产生的噪音；而动态冲击异响是指汽车行驶过程中受到路面颠簸、或者发动机抖动的影响在门锁锁舌和锁扣间产生异响，是一种拍击异响。

异响的动态特征和声学原理非常复杂，通过建立数学模型得到异响的解析几乎不可能[2]。

在设计早期进行设计规避也非常困难，只有通过产品样机或实车进行识别、分析、并最终得到消除和改善[3]。

本文研究了车门门锁冲击异响和摩擦异响的异响机理，建立了考虑整车动态影响的门锁异响冲击模型；分析总结了产生异响的影响因素；应用8D 方法，通过实例分析，给出了解决车门冲击异响的一般流程方法。

1　车门-门锁系统1.1　门锁系统汽车门锁系统由门锁（锁体）、和锁扣两部分组成图1(a )，其结构主要有齿轮齿条式、凸轮式、及卡板式等形式。

其中，卡板式门锁由于啮合可靠，强度高等原因被广泛使用。

门锁安装在车门内板上，通过U 形卡板与安装在车身侧围上的锁扣啮合保持车门上锁状态。

门锁机构主要由爪支座、旋转卡板、止动爪、锁扣和弹簧等组成，如图1(b )所示。

图1　汽车门锁系统及结构1.2　车门-门锁系统以汽车前门为例，车门-门锁系统主要包括车身（侧围）、门洞密封条、门铰链（忽略限位器）、车门总成（玻璃、升降器、电器等附件）、车门密封条、门锁机构（含B 柱锁扣）、车门限位块等。

冲蚀磨损的数值模型研究分析

管理及其他M anagement and other 冲蚀磨损的数值模型研究分析马莹，文波摘要：机器管道、涡轮机叶片等机器关键部件受到气体、固体颗粒、浆料等的冲击，会造成大量的冲蚀磨损，降低材料的使用寿命与安全系数。

冲蚀磨损主要是受到固体颗粒、气-固、液-固等的冲击造成，如何能有效的评估冲蚀磨损情况，预测零件的使用寿命、选择合适的材料是研究的主要难题。

本文介绍了固体颗粒对材料的冲蚀磨损机制，并引入了固体颗粒的入射角、速度、冲蚀时间、性能、温度和靶材性能等因素，分别对冲蚀磨损情况进行总结。

文章采用优化方法进行建模，克服现有实验的难点，提升材料研究周期，降低研究成本。

本文介绍了国内外冲蚀磨损数值模拟研究现状，选择Johnson-Cook模型作为材料的本构模型和失效模型，讲述了不同种情况下单粒子和多粒子的冲蚀模拟研究，并对冲蚀磨损下一阶段研究工作方向和存在的问题进行了阐述。

关键词：冲蚀磨损；性能特点；有限元数学建模；FEM生活中存在着各种摩擦，而摩擦必然会导致磨损。

冲蚀磨损是一种常见的磨损现象，广泛存在于自然界和社会生产生活中。

比如在采矿机器的气动输送管道中，物料对管道壁的磨损，尤其是弯头处更为严重；或者炼钢炉输气管道被燃烧的灰尘冲蚀；喷砂机的喷嘴受到砂粒的冲蚀；还有航空飞机涡轮盘受到风沙等砂粒的冲刷磨损等等。

据统计，冲蚀磨损约占总磨损的8%。

而在管道输送物料过程中，弯头处的冲蚀磨损占直通部分磨损的50倍；在对锅炉管道的失效分析中，约有1/3的管道事故是由冲蚀磨损引起的。

此外，在航空飞机起飞或降落以及风沙多发地区低空飞行时，发动机的热端部位如涡轮盘会遭受到超高速、小粒径的较低通量冲刷磨损，此种情况下的运行温度可达550℃至900℃，被称为高温高速冲刷磨损。

因此，冲蚀磨损在工业生产中造成了严重的损失和危害。

因此，对冲蚀磨损机理进行分析，并对材料所受的磨损情况进行预估研究非常重要。

冲蚀磨损是指材料在受到小而松散的流动颗粒冲击时表面发生破坏的磨损现象。

机械原理概念复习

机械原理基本概念总结第一章绪论1、机械原理又称为机械机器理论与机构学。

2、内容：机械原理是研究机构和机器的运动及动力特性，以及机械运动方案设计的一门基础技术学科。

3、机械原理：研究对象是机械，机械是机构和机器的总称。

4、机构的定义:把一个或几个构件的运动变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统。

常用的机构包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇运动机构。

5、机器的定义：由人为物体组成的具有确定机械运动的装置，完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。

实例：缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆。

6、机器与机构之间的关系——机器是由机构组成的。

例如图示单缸内燃机中就包含了三种常用机构：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。

7、机构的作用：一是用来将一种运动形式（如旋转）变换成另外一种运动形式，二是用来传递动力。

机器的作用：代替或减轻人类劳动，或将一种能量形式转换成另一种形式。

8、机器的类别：动力机器、工作机器、信息机器。

9、机器的组成：控制系统、信息测量和处理系统、动力部分、传动部分及执行机构系统。

10、机械设计的一般进程：机械产品的研制过程包括设计、制造、试验，定型等环节。

机械设计阶段的四个进程：产品规划-方案设计-详细设计-改进设计。

机械运动方案设计的主要内容：①机械运动简图的类型综合；②机械运动简图的尺度综合；3）机电一体化技术在机械运动方案设计中的应用。

11、机械原理的地位和作用：机械原理是研究机构和机械运动简图设计的一门重要技术基础课程，其任务主要是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能。

培养学生初步拟定机械系统运动方案、分析和设计基本机构的能力。

机械原理主要包括内容：①机构的组成原理和类型综合；②典型机构的设计；③机械系统的设计；④机械动力学。

第二章机构的组成原理和机构类型综合1、构件(link) ：独立的运动单元；零件(part) ：独立的制造单元。

2、运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。

机械工程基础知识点汇总

机械工程基础知识点汇总一、工程力学基础。

1. 静力学基本概念。

- 力：物体间的相互机械作用，使物体的运动状态发生改变（外效应）或使物体发生变形（内效应）。

力的三要素为大小、方向和作用点。

- 刚体：在力的作用下，大小和形状都不变的物体。

这是静力学研究的理想化模型。

- 平衡：物体相对于惯性参考系（如地球）保持静止或作匀速直线运动的状态。

2. 静力学公理。

- 二力平衡公理：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上。

- 加减平衡力系公理：在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。

- 力的平行四边形公理：作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。

- 作用力与反作用力公理：两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、沿同一条直线，且分别作用在这两个物体上。

3. 受力分析与受力图。

- 约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。

常见约束类型有柔索约束（只能承受拉力，约束反力沿柔索背离被约束物体）、光滑面约束（约束反力垂直于接触面指向被约束物体）、铰链约束（分为固定铰链和活动铰链，固定铰链约束反力方向一般未知，用两个正交分力表示；活动铰链约束反力垂直于支承面）等。

- 受力图：将研究对象从与其相联系的周围物体中分离出来，画出它所受的全部主动力和约束反力的简图。

4. 平面力系的合成与平衡。

- 平面汇交力系：合成方法有几何法（力多边形法则）和解析法（根据力在坐标轴上的投影计算合力）。

平衡条件为∑ F_x=0和∑ F_y=0。

- 平面力偶系：力偶是由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系。

力偶只能使物体产生转动效应，力偶矩M = Fd（F为力偶中的力，d为两力作用线之间的垂直距离）。

平面力偶系的合成结果为一个合力偶，平衡条件为∑ M = 0。

机械原理各章指导(南京航天)

第1章绪论本章讲述了机械原理研究的对象与内容、机械原理课程的重要性与学习方法、机械原理学科的发展概况，主要内容如下：１．“机械”是“机器”和“机构”的总称。

机器具有三个特点，即（１）都是人为的实体组合；（２）在工作中，其中各实体具有确定的运动；（３）在生产劳动中，能实现能的转换、代替或减轻人类的劳动以完成有用的功。

机构具有机器的前两个特点。

２．本课程是研究机器和机构理论的一门科学，主要内容有：各种机构共同的基本问题、几种常用机构所特有的问题、机器动力学问题、机械系统运动方案的设计。

３．本课程在专业教学计划中占有十分重要的地位，在发展国民经济方面也具有重要意义；机械原理是一门技术基础课程，为以后学习机械设计和有关专业课程，以及掌握机械方面的最新成就打下理论基础。

复习思考题1．什么叫机构? 什么叫机器? 什么叫机械? 它们之间有何联系? 试举例说明之。

2．机械原理的课程内容是什么? 学习本课程应注意哪些方面?第2章平面机构的结构分析本章讨论平面机构的结构分析的有关问题，主要内容如下：１．从运动的角度来看，机构是由具有确定的相对运动的构件组成的，而构件之间是通过运动副联接的。

根据运动副元素是面、点或线，有低副、高副之分。

两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统称为运动链，机构可以看作具有机架和原动件且有确定的相对运动的运动链。

２．机构运动简图是用简单的线条和规定的符号表示构件和运动副，并按一定比例表示出各运动副相对位置的简单图形。

运动副的符号和常用机构的运动简图都有规定画法。

机构运动简图要表示出机构中构件的相对运动关系。

３．机构具有确定的相对运动的条件是机构自由度等于原动件数目。

自由度Ｆ的基本计算公式为：F＝３n－２PL－PH在利用机构运动简图计算机构自由度时要注意复合铰链、局部自由度及虚约束等问题。

４．引入基本杆组的概念后，机构是由原动件、机架和若干基本杆组所组成。

常用的基本杆组有Ⅱ级杆组、Ⅲ级杆组和Ⅳ级杆组。

电机学第三版课后习题答案解析

电机学第三版课后习题答案变压器1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0，产生励磁磁动势F 0，在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dtd Ne 011φ-=,dtd Ne 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。

1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗答：不会。

因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。

1-3变压器的空载电流的性质和作用如何答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。

性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。

1-4一台220/110伏的变压器，变比221==N N k ，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么答：不能。

由m fN E U Φ=≈11144.4可知，由于匝数太少，主磁通m Φ将剧增，磁密m B 过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻m R 增大。

于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。

再由3.12f B p m Fe ∝可知，磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增，铜损耗120r I 也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。

机械原理讲义

机械原理讲义第一章绪论机器特征：一、多个构件人为组合而成二、构件间具有确定的相对运动三、能减轻或代替人类的劳动或者实现能量的转换同时具备三个特征的即为机器,具备前两个特征的为机构；机构可以是一个零件也可以是多个零件的刚性组合。

第二章机构的结构分析基本要求：１、掌握机构运动简图的绘制方法。

２、掌握运动链成为机构的条件.３、熟练掌握机构自由度的计算方法。

４、掌握机构的组成原理和结构分析的方法。

重点:１、机构具有确定运动的条件.２、机机构运动简图及其绘制。

３、机构自由度的计算.难点:１、机构运动简图的绘制。

２、正确判别机构中的虚约束。

本章口诀诗：活杆三乘有自由，两低一高减中求；认准局复虚约束，简式易记考无忧。

本章作业:２－８（要求用五个方案改进）、２－１０、２－１２、２－１４２－１５（a)、２－１６（b）、２－１７、２－１９§2-1 平面机构运动简图一、机构及其组成1、机构的两大类型:平面机构、空间机构2、机构的两组成要素:①构件②运动副3、构件类型：①活动构件②固定构件（又称机架）二、运动副及其分类1、活动构件的自由度与约束自由度：作为独立运动单元可能的独立运动数约束：对物体运动自由度的限制2、运动副及其分类定义：构件间的可动联接。

类型：高副、低副。

三、平面机构运动简图1、定义及意义定义：用简单的线条和规定符号分别代表构件和运动副、用以表示各构件之间相对位置和相互运动关系的图形。

意义：方便进行运动学和动力学分析，便于技术出差时很快画出你所感兴趣的机器或机构的结构与运动特点。

2、绘制步骤从原动件开始、顺藤摸瓜（构件为藤，运动副为瓜）依次用线条和符号表示之(按尺寸比例）。

总结：低副产生两个约束即限制两个自由度。

高副，限制沿公法线方向的移动，但可沿切向移动和绕接触点转动。

§2-2 平面机构自由度计算一、平面机构具有确定运动的条件1、平面机构自由度公式的推导N个构件，1个机架,n=N-1为活动件数低副包括移动副和转动副自由度计算公式： F=3n—2Pl—Ph2、机构具有确定运动的条件：机构的原动件数等于机构的自由度数；Ｆ≥１二、自由度计算时的注意事项:1、认准复合铰链、局部自由度和虚约束1）复合铰链：多构件在同一处用回转副联接时，真正的回转副个数等于构件数—1。

冲击载荷作用下接触结构的仿真分析_图文(精)

冲击载荷作用下接触结构的仿真分析李晓松史治宇许鑫(南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 , 南京 , 210016摘要 :实际工程中的非线性力学问题往往得不到精确的解析解 , 通常是用商业有限元软件来建模和数值仿真。

基于 A BAQ U S 求解非线性接触结构在冲击载荷作用下的力学特性 , 首先介绍了一种结构在受冲击载荷作用下求解力学响应的显式积分方法 ; 然后用三维实体单元对结构进行有限元建模 , 并对模型中所涉及到的超弹性材料与脆性材料力学特性进行了研究 ; 最后通过仿真计算 , 给出了所有部件的应力、应变结果 , 并对玻璃的脆性破坏过程作了演示。

关键词 :A BA QU S ; 冲击载荷 ; 显式积分 ; 超弹性 ; 脆性引言现代工业设计中已越来越多地关注结构的瞬态动力学问题 , 如汽车中的门和缓冲器承受冲击载荷、移动电话、笔记本电脑承受撞击以及颠簸的办公设备等均属于瞬态冲击问题。

实际工程中 , 冲击载荷作用下往往会伴随着出现结构的接触、大变形等非线性条件 , 这类非线性问题很难通过现有的理论推导求出其精确解 , 因而科研人员往往通过商用有限元软件来模拟分析这类问题。

本文通过商用有限元软件 ABAQUS 来模拟计算某一接触结构在冲击载荷作用下的力学响应 , 同时对结构中橡胶材料的超弹性特性及玻璃材料的脆性特性做了简单研究说明。

1理论分析冲击问题是众多动力学问题中的一种 [1], 首先采用有限元法得到结构的离散化运动方程 :[M ]{u b }+[C ]{u a }+[K ]{u }={f }(1 [M ]、 [C ]和 [K ]分别是结构的质量、阻尼和刚度矩阵 , {u b }、 {u a }和 {u }分别是加速度、速度和位移矢量 , {f }为载荷矢量 , 在冲击 -接触问题中 , 刚度矩阵 [K ]是随着接触状态的不同而不断变化的。

该运动方程常用求解方法包括直接积分法和振型叠加法。

机械系统中的冲击与振动分析研究

机械系统中的冲击与振动分析研究引言机械系统的冲击与振动分析是一个重要的研究领域，它涉及到理论、实验和计算方法的综合运用。

通过对冲击和振动的研究，可以帮助我们更好地理解机械系统的工作原理，提高机械系统的稳定性和性能。

一、冲击与振动的概念与分类冲击是指机械系统中突然作用于某一部件上的外力或外力瞬时消失时产生的反作用力，它使机械系统中的部件发生瞬时的变形和位移。

振动是指机械系统中某一部件相对于平衡位置的往复运动或周期性运动。

振动可以是自由振动，也可以是受迫振动。

自由振动是指系统在受到激励后，摆脱激励力的作用，按照自身固有频率进行振动。

受迫振动是指系统受到外界激励力的作用，按照激励力的频率进行振动。

二、冲击与振动的机理与影响因素冲击与振动的机理涉及到力学、动力学和材料力学等多个方面的知识。

它们受到多种因素的影响，包括外界环境、机械系统结构、材料性能等。

1.外界环境因素：温度、湿度、大气压力等外界环境因素都会对机械系统的冲击与振动产生一定的影响。

例如，在高温环境下，机械系统材料的热膨胀系数会增大，导致系统的振动频率变化。

2.机械系统结构因素：机械系统的结构参数、刚度和阻尼等因素会直接影响冲击与振动的强度和频率。

例如，增大机械系统的刚度可以降低振动幅度，提高系统的稳定性。

3.材料性能因素：机械系统中所使用的材料的弹性模量、硬度和耐冲击性等性能都会影响冲击与振动的传递和吸收。

选择合适的材料可以减小冲击和振动的效果。

三、冲击与振动分析方法冲击与振动的分析方法包括理论分析、实验测试和数值模拟等多种手段。

1.理论分析：通过数学建模和解析方法，可以利用力学和动力学的原理，对冲击与振动进行理论分析。

例如，通过应力分析和振动方程的求解，可以得出系统的冲击与振动特性。

2.实验测试：通过实验测试手段，可以直接对机械系统的冲击与振动进行测量和分析。

例如，使用振动传感器和冲击试验机进行实验测试，可以获得系统的振动频率和冲击响应曲线等参数。

机械原理课程设计(冲床冲压机构和送料机构设计)ppt课件

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2.送料机构设计
b）送料机构的连杆机构设计任务是确定出送料连杆机构的各构件尺寸和相对位置，思路是由送料距
离确定出各构件尺寸，推出和凸轮相连接的直动从动件的直线位移或摆动从动件的转角，且使连杆机构具有尺寸放大功能，以减小凸轮尺寸。 c）送料机构的凸轮设计 ①从动件运动规律选择：
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一、课程设计的目的
1.理论联系实际，提高解决实际问题的能力。通过对机械原理课程的学习，已经掌握了机械中的各种常用机构的工作原理、运动特性和受力特性等知识。但在各种机械中，为了满足机械的运动及工作要求，仅采用某一种机构是不够的。通过课程设计，就可以将各机构联系到一起，综合运用所学的知识，理论联系实际去分析解决工程中的实际问题，提高解决实际问题的能力。
圆周式：适用于主动件作圆周运动的曲柄，画圆环，根据曲柄转角对上模和送料机构的t
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直线式(表格式)：相当于把圆周式进行展开，画表格，根据曲柄转角，对上模和送料机构的工作动作进行分段相协调。
直角坐标式：横坐标为曲柄转角，纵坐标为执行构件的位移，通过两执行构件的位移关系显示来进行运动协调。直角坐标式不仅能表示两执行构件的动作顺序，且能表示出两构件的运动规律和及配合关系，是最为完善的一种。
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冲床的冲模一般由上模和下模两部分组成。冲床的冲压机构相当于上模，用于冲制薄壁零件；通过上模和下模作用将薄壁钢板坯料拉延成型。送料机构是能保证及时的将坯料送到待冲压位置，两者动作要协调一致，完成多件连续生产。我们的目的是设计实现这个功能的冲床的冲压机构和送料机构。
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创新性。
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冲击脉冲因子-概述说明以及解释

冲击脉冲因子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述脉冲因子作为一个重要的研究领域，其在理论和应用上都具有重要的价值。

脉冲因子的概念源于对冲击的研究，它是对冲击特征进行描述和分析的重要工具。

在物理学、工程学和社会科学等众多领域中，冲击现象既常见又重要，因此脉冲因子的研究具有广泛的应用前景。

冲击是指短时间内发生的突然而剧烈的变化。

在自然界和人类活动中，我们经常会遇到各种形式的冲击，例如车辆碰撞、地震、金融市场的震荡等。

这些冲击不仅对物体或系统本身产生影响，还会对周围环境和其他相关系统产生连锁反应。

因此，了解和掌握冲击的特性和影响因素是非常重要的。

脉冲因子作为冲击现象的重要描述指标，它可以帮助我们深入理解冲击的本质和规律。

脉冲因子可以从多个方面对冲击进行分析，包括冲击的强度、持续时间、频率等。

通过研究脉冲因子，我们可以更好地评估冲击的程度和影响，并能够预测和应对潜在的冲击事件。

此外，脉冲因子的研究还可以为冲击管理和控制提供科学依据。

在工程、金融等领域中，我们通常需要采取一些措施来减小冲击带来的风险和损失。

通过深入理解脉冲因子，我们可以有针对性地设计和实施相应的控制策略，以达到更好的冲击管理效果。

综上所述，脉冲因子在研究冲击现象中起着重要的作用。

它不仅可以帮助我们更好地理解冲击的本质和规律，还可以为冲击管理和控制提供科学依据。

因此，本文旨在全面介绍脉冲因子的定义、分类、特点以及其对冲击的影响，通过对脉冲因子的深入研究，提高我们对冲击现象的认识和预测能力，并为进一步的研究和应用提供方向参考。

1.2 文章结构文章结构:为了清晰地呈现本文的内容，本文结构分为三个主要部分：引言、正文和结论。

引言部分将提供对脉冲因子的概述，包括定义、作用和目的。

通过引言，读者将对脉冲因子有一个初步了解，并对本文的内容产生兴趣。

正文部分将分为三个小节：脉冲因子的定义和作用、脉冲因子的分类和特点，以及脉冲因子对冲击的影响。

在第一小节中，将详细介绍脉冲因子的定义和作用，以便读者理解脉冲因子的基本概念。

机械结构的弹性变形分析与控制

机械结构的弹性变形分析与控制一、引言机械结构的弹性变形是指在外力作用下，机械结构产生的一种可逆变形现象。

弹性变形的分析与控制对于机械工程的设计和制造具有重要意义。

本文将探讨机械结构的弹性变形以及相关的分析与控制方法。

二、机械结构的弹性变形分析1. 弹性变形的基本原理弹性变形是指机械结构在受力作用下变形后能够恢复原状的一种变形形式。

在弹性变形过程中，机械结构的原子、分子间的相互作用力会产生弹性力，从而使结构发生变形。

而当外力撤离后，结构会恢复到其初始状态。

2. 弹性变形的影响因素机械结构的弹性变形受到多种因素的影响，主要包括材料的弹性模量、结构的几何形状和外力的大小和方向等。

材料弹性模量越大，结构的弹性变形越小；结构的几何形状越复杂，弹性变形越大；外力的大小和方向会直接影响结构的受力情况，从而引起弹性变形。

3. 弹性变形的分析方法弹性变形的分析方法主要有理论分析和数值计算两种。

理论分析是通过应用弹性力学理论推导出结构的变形方程，从而得到结构的变形解析解。

数值计算则是通过数值方法对结构的变形方程进行近似求解，得到结构的变形数值解。

4. 弹性变形的控制方法为了减小机械结构的弹性变形，可以采取一些控制措施。

常见的控制方法包括结构加强、材料改进和减小外力作用等。

结构加强可以通过增加结构的截面积、加粗结构的梁柱等来提高结构的刚度，从而减小弹性变形。

材料改进可以选用弹性模量较大的材料，如高强度钢等。

减小外力作用可以通过合理设计机械结构的工作状态，如在设计起重机械时，可以根据工作负荷的大小选择适当的起重机。

三、机械结构的弹性变形控制实例以汽车悬挂系统为例，介绍机械结构的弹性变形控制。

汽车悬挂系统是保证汽车行驶平稳性和舒适性的重要组成部分。

在汽车行驶过程中，悬挂系统需要承受来自路面的冲击力，并使车身保持稳定。

为了减小汽车悬挂系统的弹性变形，可以采用以下控制措施：1. 结构加强：增加悬挂系统的强度和刚度可以减小其弹性变形。

爆炸空气冲击波的研究

关于爆破空气冲击波的研究1：空气冲击波炸药在空气中爆炸时，会将化学能转化为热能，产生高温高压的爆轰气体。

由于空气初始的大气压远远小于爆炸所产生的，所以周围的空气会被急剧的压缩，此时，密度和压强都会有跳跃式的升高，紧接着，会立刻迫使空气离开它原来的位置。

在空气的前沿产生了一个压缩状态的空气层，这个空气层会对周围的建筑物产生巨大的伤害。

这样一种能使介质的压力、密度、速度等参数发生急剧变化，产生陡立的波阵面，形成非周期性的脉冲，并以超音速传播的机械波叫做冲击波。

冲击波虽然以极高的速度传播，在运动的过程中由于能量的传递和损耗，速度衰减得很快，当波阵面压力降至周围气体压力时，波阵面并没有停止运动，由于惯性作用而继续运动，一直到速度衰减为零。

此时，波阵面的平均压力低于周围介质的压力，会出现负压区，出现负压后，周围介质反过来对波阵面进行第一次压缩，使其压力不断增加。

因此，冲击波传播过程中波阵面压力是迅速衰减的，并且初始阶段衰减快，后期衰减渐缓。

理想爆炸波与时间曲线2:稀疏波介质状态参数压力P ，密度ρ，温度T 均下降的波，特点是质点的移动方向与波的传播方向相反，弱扰动。

由它的性质得：min 001P P P =＜＜；min min 00P P P ∆-=＜由布罗德的理论工作和试验研究可近似关系，min 0.35P R R ∆-=, ＞1.6带入数据：7.0535.035.0min -=-=-=∆Rp 6.1≥R 3:超压计算炸药在空气自由场中爆炸时，影响空气爆炸冲击波波阵面超压如的因素主要有：炸药的能量E 0，空气初始状态下的压力P 0，密度ρ以及传播的距离R,用数学形式可表示:000(,,,)p f E p R ρ∆=。

一般来说，炸药的能量0E 可用其质量W 乘以爆热V Q ，将上式化作爆炸相似律公式，可表达为：)(3RW f P =∆ Q v 为爆热，指炸药在爆炸分解时释放出的热量。

爆热等于炸药的反应热，与爆炸产物的生成热之差。

抗冲击计算

抗冲击计算抗冲击计算是指在材料结构中发生冲击加载时，对材料的抗冲击性能进行评估和计算，以确定材料能否承受冲击负荷并保持其功能和完整性。

该计算是工程设计和材料选择中非常重要的一部分，它能够帮助设计师确定在特定的冲击条件下，材料是否能够满足要求，以及设计和结构是否需要进行改进。

下面将介绍抗冲击计算的主要内容和相关参考内容。

一、冲击力计算在抗冲击计算中，首先需要计算出施加在材料上的冲击力。

冲击力的大小取决于多种因素，包括冲击物体的质量、速度、形状等。

根据动量守恒原理，冲击力可以通过以下公式计算：冲击力 = 质量 ×加速度其中，质量是冲击物体的质量，加速度是冲击过程中施加在材料上的加速度。

加速度的计算可以通过多种方法，例如基于高速摄像技术的实验测量，或基于数值模拟的计算方法。

相关参考内容包括冲击动力学书籍，如冲击动力学教程（Advanced Dynamics）（国防工业出版社），冲击动力学理论与实践（Dynamic Theory and Practice of Impact）（机械工业出版社）等。

二、应力分析在冲击加载过程中，材料表面会出现高应力集中区域。

为了评估材料的抗冲击性能，需要计算出这些高应力区域的应力分布情况。

应力的计算可以通过解析方法或数值模拟方法进行。

解析方法是通过假设材料满足特定的应力分布规律，然后通过应力平衡方程进行计算。

数值模拟方法则是通过将材料模型分割为有限元进行离散，然后通过有限元分析软件进行计算。

相关参考内容包括有限元分析手册，如《ANSYS有限元分析原理与应用》（清华大学出版社）等。

三、损伤预测在冲击加载过程中，材料往往会出现损伤，例如裂纹、破碎等。

为了预测损伤的发展情况，需要进行损伤预测计算。

损伤预测可以通过断裂力学理论进行，该理论是将材料的损伤与应力、裂纹扩展速度等进行关联。

根据损伤预测结果，可以对材料的抗冲击性能进行评估，以确定是否需要进行结构改进或材料更换。