基于双向流固耦合弹性环式挤压油膜阻尼器建模及动力学特性研究

利用数值方法建立了弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)的流固耦合模型,分别利用有限元方法以及有限体积法建立了弹性环和内外油膜的CFD数值模型,并进一步利用分时迭代的弱耦合方法实现了油膜以及弹性环控制方程的耦合求解,获得了内油膜的压力分布特性及弹性环的变形,并进一步识别了油膜和弹性环的动力学特性系数;研究了涡动频率、凸台数目、凸台高度、凸台宽度以及弹性环厚度对阻尼器动力学特性系数的影响。结果表明,弹性环的凸台高度对ERSFD油膜动力学特性系数的影响最为明显,ERSFD油膜阻尼与涡动频率无关。

广州电视塔直线电机驱动的主动质量阻尼器动力特性研究

针对广州电视塔的振动控制,提出了直线电机驱动的主动质量阻尼器控制装置实现策略,分别进行了多个直线电机驱动的2个阻尼器子系统的指令力、反馈驱动力、实际驱动力、控制系统、软件限速、软件限位,以及2个子系统一致性和时滞的性能实测,提出了多个直线电机驱动单个主动质量阻尼器的纹波推力和综合阻力识别方法及计算公式。实测结果表明:提出的广州电视塔多个直线电机驱动的主动质量阻尼器控制装置实现策略可行,广州电视塔2个阻尼器子系统能稳定地接收指令力与实现指令力,软件限位及限速安全系统工作良好;提出的多个直线电机驱动单个主动质量阻尼器的纹波推力和综合阻力识别方法及计算公式能较好地识别直线电机驱动的主动质量阻尼器动力特性;2个阻尼器子系统能同步工作且时滞较小,满足广州电视塔振动控制的要求。

弹性环式挤压油膜阻尼器动力学特性系数测试

搭建了弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)的动力学特性测试试验台。利用两个正交方向的简谐激励对ERSFD进行了激振试验,在轴心为圆时测得了阻尼器的位移和载荷数据,并结合阻尼器质心的运动方程分别识别ERSFD油膜和弹性环的动力学特性系数。结果表明弹性环与油膜均具有显著的阻尼和刚度,其中油膜的阻尼和刚度系数随着凸台高度的升高迅速降低,弹性环的刚度和阻尼受凸台高度影响较小;弹性环的厚度对油膜的刚度和阻尼无显著影响;油膜阻尼随供油压力的升高先增大后不变,油膜刚度随着供油压力的升高先增大后减小。不确定度分析结果表明油膜的四个动力学特性系数Cxx、Cyy、Kxx、Kyy的不确定度分别为12.2%、11.5%、18.2%、12.7%。弹性环的四个动力学特性系数Cxx、Cyy、Kxx、Kyy的不确定度分别为30.7%、33.1%、17.0%、12.8%。