被动式电磁阻尼器的原理和实验研究

为了简单可靠地增加系统的稳定性、抑制转子的共振峰值 ,提出了一种新型的被动式电磁阻尼器 ,它的结构类似于电磁轴承 ,但无需闭环控制 ,采用直流电工作。通过分析发现 ,电磁阻尼器线圈内由于转子涡动时变化的磁场而产生的波动电流与转子位移间的相位差是产生阻尼的原因 ,推导了波动电流、阻尼系数的计算公式。

带周向挡片的迷宫密封动力特性的研究

迷宫密封腔内的气体流动，可以通过由双控制体模型导出的基本方程组来表示。在此基础上，针对带周向挡片的迷宫密封，提出了利用优化原理求解其静态非线性偏微分方程组的方法，然后在静态解基础上，将方程组线性化，最终计算出密封的动力特性系数。计算结果表示，用这种方法得出的结果，与试验结果有较好的一致性。

油膜失稳故障的非线性特征分析

以多自由度转子系统为对象 ,运用模态降阶和变步长的Newmark积分方法分析了油膜力分别按短轴承理论和长轴承理论计算时的非线性振动特征 ,同时分析了转子不平衡量的大小和转速对轴颈振动的涡动轨迹。

迷宫密封流体激振消振措施的研究

提出在密封腔内设置纵向阻挡片，可以有效地阻止流体在腔内的周向旋转，大幅度提高密封的主刚度系数，增强了转子的稳定性。试验３种密封体，对多腔密封获得满意的消振效果。

被动式电磁阻尼器特性研究

为了简单可靠地增加转子系统的稳定性、抑制转子的共振振峰,提出一种新型的被动式电磁阻尼器.基于电磁学原理和阻尼器的工作条件,推导出转子涡动时线圈中波动电流的计算公式,得到了阻尼器的阻尼系数和刚度系数的计算公式.讨论了非叠片转子系统电磁阻力矩的附加功耗问题,并通过数值计算和实验研究了静态电流和转速对阻尼器工作特性的影响.实验结果表明,阻尼器的阻尼系数随着静态电流增大而增大、随转速的上升而下降.随着电流的增加,由阻力矩引起的附加功耗也迅速上升.这种阻尼器能有效抑制转子的共振振幅.被动式电磁阻尼器无需传感器和闭环控制,稳定性好.

自学习技术在转子振动主动控制中的应用

将自学习技术引入转子振动主动控制领域，使系统能在运转过程中自动识别并补偿包括异频激励力在内的周期性激励力；提出并研究适合于转子系统的自学习算法；讨论控制目标选取以及自学习控制实现等问题，从理论和仿真实验上证明该算法的收敛性和有效性。

混流泵开机瞬态水力特性的试验与数值计算

采用试验研究与数值计算相结合的方法,获得混流泵瞬时开机的实验结果和数值计算模型.介绍了水泵瞬态试验装置和试验方法,给出了混流泵开机过程的试验结果,并将其与稳态假设的结果进行比较分析.基于水泵内特性建立了混流泵瞬态水力特性解析方程,并与配套管路一维不稳定流动特性方程联立,获得求解混流泵开机过程瞬态水力特性的数值模型.试验结果显示,在开机过程中,混流泵的流量、扬程随着转速的迅速上升而增大,无量纲扬程从很大值迅速减小到低于稳态假设值,并在转速稳定后与稳态假设值相符,该过程表现出明显的瞬态效应.数值计算的结果与试验结果基本符合,说明数值模型能够用来预测类似混流泵开机过程的瞬态水力性能.

冰箱用动磁式直线压缩机的动态特性仿真

设计开发了一种直线压缩机样机，为了研究其动态特性，为其建立了多物理场耦合的动力学模型．利用电磁场的三维有限元参数化分析，精确计算了在不同位置和电流下的电磁力和磁链．在有限元分析的基础上，利用四阶Runge-Kutta法和插值运算求解状态方程，对压缩机的工作过程进行仿真．以空气为压缩工质，在排气压力为5bar的负载状况下，测量样机在不同电压下的电流、功率、功率因数和流量等各项性能指标，得到比功率为7～9kW／（m^3／min），说明样机具有很好的节能性能．实验数据与仿真数据能够较好地吻合，说明动力学模型的建立是正确的，此仿真方法可用于直线压缩机的动态性能预测．

计入JFO边界条件的滑动轴承性能分析

在有限体积法的基础上提出一种能自动引入JFO(Jakobsson,Floberg,Olsson)边界条件(即质量守恒边界条件)的有限宽径向滑动轴承的油膜空穴算法,该方法精度高,收敛性好,可方便编程求解。通过数值计算结果与实验数据的比较,证明该计算方法能准确确定完整油膜区和空穴区,其结果符合实际情况。同时,在该计算方法的基础上进一步研究滑动轴承的长径比、偏心率和空穴压力对油膜空穴和压力分布的影响,计算结果表明,空穴区域和油膜压力随长径比、偏心率的增大而增大;空穴并不总是降低轴承的承载力,空穴压力的大小对轴承性能有相当的影响。

冰箱用直线式压缩机的研究与应用综述

介绍了直线压缩机的结构类型和工作原理,归纳和总结了直线压缩机的结构、动态特性、效能、控制等方面的研究现状和发展趋势。针对电冰箱制冷压缩机的特点和市场要求,提出了我国发展直线压缩机应解决的关键技术,选择动圈式和动铁式两种结构为发展机型,采用无传感器的控制方法,通过理论分析和试验,研究各结构参数对动态特性的影响,建立相应机型和控制系统的设计理论,实现商用化的目标。

基于键合图法的叶片泵启动特性仿真

采用功率键合图法对叶片泵启动过程进行动态特性仿真,结合叶片泵系统内部的能量供给、传递、转化、消耗等要素建立描述叶片泵启动过程的键合图,并基于键合图建立状态方程组进而求解。介绍了叶片泵启动试验装置和试验方法,给出了试验结果,并将数值仿真的结果与试验结果进行比较。仿真结果和试验结果在启动过程整体趋势上以及各参数变化过程上都能够较好的吻合,说明基于键合图法的数值仿真能较好预测叶片泵启动过程的动态特性。

迷宫密封非线性动力特性的数值计算方法

随着旋转机械的高参数化,迷宫密封气流激振问题越来越严重.为了能够深入分析迷宫密封与转子耦合系统的非线性动力学行为,提出了一种基于商用CFD软件Fluent计算的数值方法.通过流场分析计算出不同偏心和不同涡动角速度下的迷宫密封非线性气动力,进而求出相应的动力特性系数,从而得到任意位移和速度扰动下的密封非线性气动力.同时讨论了Fluent中入口总压和静压的设置.数值计算表明,气动力与偏心的关系是非线性的,正向预旋不利于系统的稳定性;在有预旋的情况下,随着进出口压差增大,交叉刚度负向增大,主阻尼减小,易使转子系统失稳.

利用调谐质量阻尼器进行管路系统减振

对既成管系存在的振动进行了减振研究。考虑到既成管线增加额外支撑的困难,设计了可拆分的环形调谐质量阻尼器结构,建立管系实验装置并进行模拟计算。分析了在有、无调谐质量阻尼器时实验管系振动在时域和频域的情况,并进行了实验验证。结果表明,设计的调谐质量阻尼器可大幅减缓管系的稳态振动和快速衰减管系的瞬态振动,是一种有效、实用的管系减振手段。

直线压缩机的研究现状与发展

介绍了直线压缩机的结构类型和工作原理 ,归纳和总结了直线压缩机的结构、动态特性、效能、控制等方面的研究现状和发展趋势 ;分析了直线压缩机在我国的发展前景 ,并提出了研究及开发的关键技术。

非线性转子-轴承耦合系统润滑及稳定性分析

为了分析滑动轴承与转子耦合系统的非线性动力学特性,采用全新的变流域流场计算的结构化动网格技术对滑动轴承的瞬态流场进行非稳态计算,提出基于计算流体力学(CFD)的润滑流场与转子动力学之间的弱耦合计算方法,形成转子与滑动轴承的流固耦合计算.讨论不同进油方式与进油压力对滑动轴承润滑流场的影响.数值计算表明,轴颈的涡动中心不仅决定于轴颈的转速和静载荷,而且随涡动幅值或动载荷的增大而升高;随着轴承长径比增大或间隙比减小,轴颈涡动中心上浮,易使转子-轴承系统失稳.

迷宫密封的两控制体模型与动力特性研究

提出了迷宫密封腔两控制体模型的理论计算方法,从流体力学基本方程出发,经逐腔计算,获得各腔内的压力分布及反映气流对转子激振力的动力特性系数,实验结果与理论计算具有较好的一致性,为高参数的透平压缩机械转子稳定性评价提供了重要的理论依据。

基于弹簧支承的柴油机曲轴强度有限元分析

运用MSC.Patran&Nastran对某柴油机曲轴整体进行三维实体建模、网格划分和静强度有限元分析。在计算中充分考虑主轴承刚度对曲轴应力的影响,采用弹簧单元模拟轴承支承,更接近实际情况。为了避免在计算结果中因弹簧单元的单节点支承而产生的应力集中影响曲轴整体的应力分布,提出曲轴强度分析分两步进行的计算方法,最终得到整体曲轴准确的应力分布。还探讨不同轴承支承刚度对整体曲轴应力状态的影响,结果表明主轴承支承按刚性支承处理是偏危险的。

基于全息谱分析的非线性转子系统不平衡量识别

在实际现场动平衡中,没有必要完全识别出系统的参数,而只要将不平衡量识别出来就行了,为此提出在不识别轴承参数基础上对非线性转子系统不平衡量识别的一种新方法。在不平衡量识别中,将所有与轴承参数有关的力都归结到油膜力中,轴承油膜力接近周期力,这样可将其傅里叶展开;然后根据不平衡响应特点得到包含不平衡激励和油膜力工频分量的方程组,利用油膜力和不平衡量的工频的周期力作用位置不同将两者分离开;再引入全息谱技术,利用相关分析的方法,提取振动测量所得信号中的工频信号,把工频响应从振动信号中分离出来,代入方程组求解方程,求得不平衡量。通过大量的数值计算,分析比较不平衡前后的工频振动,研究该方法的识别精度、可靠性以及各种影响因素;最后从试验方面验证了识别方法的正确性。

扰动情况下双油槽圆形轴瓦滑动轴承性能分析

采用Fluent软件及其提供的气穴模型,计算了双油槽圆形轴瓦滑动轴承的油膜压力分布及气穴存在区域大小和位置,并同其他边界条件进行了对比;讨论了进油压力对轴承的流场和承载能力的影响;利用自行改进的动网格技术对轴颈扰动速度对流场和油膜力的影响进行了非稳态计算。计算结果表明,进油压力对油膜力的影响较大,油膜压力受轴颈扰动速度的影响很大,油膜力与轴颈扰动速度明显呈非线性关系,利用改进的动网格技术可以很好地对轴承的动特性进行分析。论文为今后大扰动条件下转子-轴承系统的非线性动特性分析打下了基础,为滑动轴承的设计提供了一种理论参考依据。

考虑流固耦合作用的PET瓶跌落碰撞数值仿真

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶为研究对象,选用Johnson-Cook本构模型构建PET材料的率相关方程,并根据率相关拉伸实验确定Johnson-Cook方程中的参数.采用Euler法描述流体方程,Lagrange法描述结构方程,应用动力学软件MSC.Dytran中基于混合的Lagrange格式和Euler格式的有限单元和有限体积技术实现流体和结构的耦合作用,完成了贮液PET瓶跌落碰撞过程的数值仿真计算.通过计算,分析PET瓶在碰撞冲击过程中力学行为和能量转化过程,得到碰撞过程中PET瓶底部接触单元不同高度的等效应力时程曲线和最大等效应力随跌落角度、贮液量和壁厚的变化关系,从而分析比较不同跌落高度、跌落角度、贮液量及PET瓶壁厚对PET瓶跌落冲击特性的影响.计算结果表明:随着跌落高度和贮液量的增大,PET瓶所受冲击应力和损伤逐渐增大;冲击应力与壁厚为非线性关系,而与跌落角度呈现强差异性.