多模块平台集成化箱体式连接器力学特性及试验研究

以两模块平台集成化箱体式连接器为研究对象,研究此类连接器的力学特性,探究箱体式连接器的应力分布状态以及重要力学参数。以弹性接触方程为基础,采用罚函数方法,建立连接器本体、钢轴与轴承座之间的接触关系,结合模型试验,验证所提出接触计算方法准确性,并进一步对连接器半对称结构进行极限强度分析。分析结果表明:连接器的纵向和垂向的极限承载力约为40 000 k N,其纵向弹性刚度约为3×109N/m,垂向弹性刚度约为1.5×109N/m。对连接器应力分布进一步分析表明,连接器主体结构的水密舱壁为主要承力构件,其轴承孔周边区域为应力集中的主要区域,当荷载较大时,轴承孔周围会率先发生屈服破坏,因此,连接器带孔水密舱壁的材料强度是影响连接器整体极限强度的主要因素。     

不规则波激励下磁力双稳态波浪能转换装置的能量捕获特性研究

该研究提出了一种新型磁力双稳态机构,主要由一对同向充磁的负刚度磁环,附加一对异向充磁的正刚度磁环组成,可通过调整磁环参数有效改变双稳态装置的势垒高度,从而克服传统型双稳态装置在小幅波浪激励下转换效率低的难题。基于Cummins方程建立了系统的时域非线性动力学模型,其中采用状态空间模型替代了辐射力的卷积积分项用于加快计算速度。采用四阶龙格库塔方法求解动力学方程,获得系统响应解。采用Jonswap波浪谱,研究了不规则波激励下波浪能转换装置的转换效率随双稳态结构参数以及波浪激励参数的变化规律。结果表明,新型磁力双稳态机构在合适参数下可以达到降低势垒高度和拓宽平衡点间距的效果,从而显著提高波能捕获效率,拓宽波能捕获频带,尤其是大幅提高了系统在小波高激励下的捕获宽度。