
1月4日,第十四届“上银优秀机械博士论文奖”颁奖典礼在杭州举行。浙江理工大学机械工程学院余宁博士(导师:严博教授)的博士学位论文《电磁双稳态隔振机理及其低频调控方法研究》、刘建刚博士(导师:俞高红教授)的博士学位论文《组合齿廓非圆齿轮设计方法及其应用研究》荣获“佳作奖”。
截至目前,学院培养的机械工程专业博士已获“上银优秀机械博士论文奖”7项,这是继第十二届获得金奖以来再次获奖,标志着学院机械工程专业博士研究生培养质量的持续提升。
获奖论文介绍:
电磁双稳态隔振机理及其低频调控方法研究
有害振动会使航天装备稳定性变差、安全性降低,甚至永久损坏。为保障航天装备的动态性能,应采取隔振方法实现振动控制。传统线性隔振系统的隔振频率受自身刚度限制,无法适用于低频隔振。准零刚度隔振系统具有高静低动刚度特性,可平衡系统承载和隔振带宽之间的关系,但其仍然存在大幅复杂激励适应性不强、微幅下隔振性能差等问题。双稳态系统的阱间和阱内运动模式可为其提供解决方案。然而,双稳态隔振机理不明,导致低频隔振理论难以突破。
本文建立了双稳态系统的一般模型及其低频隔振理论,揭示了变频效应与“谷”盆区传递率小于1的机理,提出了多维并联构型电磁式双稳态隔振器设计方法;揭示了双稳态隔振系统中电磁阻尼结构的力-电-磁非线性耦合机理,提出了双稳态磁刚度隔振系统的阻尼控幅方法;提出了双稳态隔振系统的杠杆等效质量调频方法,突破了刚度拓宽隔振带宽的限制,杠杆比为1.5时频率降低13%;阐明了吸隔一体化双稳态隔振系统的杠杆调频机制,增大杠杆比可抑制阱内运动,实现低频隔振性能可调。丰富了低频非线性隔振理论,为双稳态隔振调控方法的实际应用提供理论和技术支撑,推动了非线性隔振技术发展。
组合齿廓非圆齿轮设计方法及其应用研究
取苗机构是自动移栽机实现自动移栽的关键核心部件,自动移栽机要实现高效作业,取苗机构的精准取苗和较大推苗角推苗是取苗过程的重要环节。受小曲率半径和带尖点节曲线非圆齿轮设计约束、及机构传动引起取苗轨迹误差的限制,传统非圆齿轮设计方法及非圆轮系取苗机构无法实现精准取苗和较大推苗角的设计。
本文创新的研制了一种拥有较大推苗角的大重合度非圆齿轮行星轮系取苗机构。建立了变渐开线-变摆线组合齿廓非圆齿轮设计方法,开发小曲率半径和带尖点节曲线非圆齿轮设计软件,提出大重合度非圆齿轮设计方法,构建取苗机构的运动学及取苗轨迹误差模型,面向齿侧间隙和中心距误差,基于误差和移动方差开展取苗轨迹的误差分析。