大型船舶推进轴系校中多点非线性弹性支承模型研究

文章研究了大型船舶推进轴系校中多点非线性弹性支承计算模型的建立方法。通过采用Timoshenko梁单元对船舶推进轴系进行有限元法建模,研究了轴系校中过程中水润滑轴承多点弹性支承、轴承变位和非线性支承刚度的处理方法。最后,分别采用多点非线性弹性支承模型、多点刚性支承模型和单点非线性弹性支承模型对某大型船舶轴系进行校中计算。研究发现,多点非线性弹性支承模型优于另外两种模型,可以较好地描述艉部水润滑轴承处负荷的实际分布情况。

大型双馈风电机组弹性支承动态特性分析

风电机组正在朝着大型化与智能化方向发展,机组载荷成倍增长,这对机组部件的动力学设计提出了更高要求。文章以风电机组齿轮箱弹性支承为研究对象,首先,采用多体动力学软件建立了风电机组整机动力学模型,并耦合风轮气动载荷计算与风电机组控制程序;然后,利用搭建的风电机组整机模型计算了均匀风速下齿轮箱弹性支承的动态响应时频特性,对比分析了风切变、塔影效应以及非线性刚度对弹性支承响应的影响规律;最后,结合实际仿真计算了湍流风速工况下风电机组一个弹性支承出现损坏时的动态响应。结果表明,当弹性支承出现损坏仅能匹配50%刚度时,其响应会急剧增大,超过振动标准安全阈值4倍以上,影响风电机组整机安全稳定运行。

弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法

列车通过弹性支承块式无砟轨道时,扣件和弹性支承块的弹性叠加容易使钢轨倾翻角和轨头横移量显著增大,导致动态轨距扩大,进而影响列车运行的安全性和平稳性。综合考虑轮轨激励形式及其载荷作用关系(包括轮轨垂向力的准静态成分、动态成分及其作用位置、轮轨水平力及其作用位置以及钢轨廓形等)、扣件系统力学特性及其几何参数(包括扣件系统的垂向及横向刚度和阻尼以及外形尺寸等)、弹性支承块力学特性及其几何参数(包括弹性支承块的各向刚度、模量、泊松比以及外形尺寸等),建立准确的力学分析模型和几何关系模型,全面清晰地表征了弹性支承块式无砟轨道结构受力特点。基于力矩平衡计算原理,提出弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法,根据单节点实尺模型残余变形试验对理论计算结果进行修正,若考虑消除初始装配间隙影响,支承块间距扩大理论计算值增加0.04 mm加以修正,轨距扩大量应增加0.2 mm加以修正,通过对比分析计算结果、单节点实尺模型试验结果与传统实体有限元模型仿真结果,证明数据吻合度极高。分析与计算结果表明,本文提出的全参数计算方法与单节点实尺模型试验结果、实体有限元模型仿真结果吻合程度良好;利用本文所提出的弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法,可以高效准确地开展多参数敏感性分析;能够为不同运营条件下弹性支承块式无砟轨道结构及其部件优化提供设计依据,并奠定充分的理论基础。

弹性支承滑动轴承不平衡转子系统非线性动力稳定性和分岔的研究

研究弹性支承滑动轴承不平衡转子系统的稳定性及分岔特性。建立了弹性支承 滑动轴承 转子非线性动力系统的力学模型 ,在油膜力非线性的情况下 ,应用数值模拟 ,采用打靶法计算了刚性转子系统的周期解 ,并与龙格 库塔法计算的结果进行了对比 ,依据Floquet理论 ,分析了周期解的稳定性 ,再结合龙格 库塔法、Poincare映射法作出了系统运动分岔图。最后 ,讨论了轴的柔性对转子系统运动稳定性的影响。

弹性支承滑动轴承的非线性油膜失稳研究

本文采用非线性分析方法研究了同时考虑支承阻尼和转子外阻尼的弹性支承滑动轴承系统的油膜失稳振动问题.通过计算转子在油膜失稳区的幅频特性,证明了失稳区的宽度和幅度都是有限的.对幅频特性的进一步分析表明:较低的支承刚度和适当的支承阻尼或较大的转子外阻尼可以减小失稳区的宽度和幅度,以致转子可以平稳地超过失稳区而在上稳定区工作.较高的支承阻尼虽然可以降低失稳区的幅度,但可能导致失稳区变宽.

转子——非线性弹性支承系统的瞬态响应

研究非线性刚度支承对转子系统在启动、停车等瞬态过程中通过共振区的影响 ,支承刚度具有硬式非线性特性时 ,会提高转子系统的临界转速和瞬态过程的最大振幅 ,不利于转子快速通过其振区。还定量研究了启动、制动加速度对转子系统瞬态过程最大振幅的影响。并对具有慢变刚度的非线性支承对转子系统过共振状态的影响进行了分析。

弹性支承双跨碰摩故障转子系统非线性特性

建立了弹性支承双跨碰摩及油膜故障20自由度转子系统的非线性动力学模型,并进行了数值分析。与刚性支承情况进行了对比,再用仿真试验进行了验证。结果表明,该系统具有明显的混沌特性,且碰摩间隙对弹性支承的非线性特性影响十分明显。弹性支承的转子系统比刚性支承非线性明显增强,混沌区域增大,实际工程中不容忽视。同时,仿真试验结果与数值分析结果基本一致,表明了数值分析结果的可靠性。

两端弹性支承裂纹管道的非线性动力学特性

研究两端弹性支承输流管道含圆周方向裂纹时的非线性动力学特性。首先,推导出裂纹管道的模态函数与局部柔度系数,然后运用Galerkin离散技术将管道运动方程在模态空间中展开,采用非线性动力学仿真方法得到管道系统响应随各参数变化的分岔图和最大Lyapunov指数图。数值结果表明,这种两端弹性支承的特殊边界裂纹管道在参数激励、自激励和外激励联合作用下,表现出丰富的非线性动力学特性,分别出现周期运动、概周期运动、阵发性混沌和混沌等多种响应形式。

一种非线性弹性支承转子系统的非线性特性研究

研究了在飞机水平盘旋下非线性弹性支承转子系统的非线性响应,及其分叉和混沌现象.建立了非线性弹性支承下转子系统的模型和运动微分方程,运用Runge-Kutta法对系统进行仿真计算,对在同一非线性情况下转子和支承响应进行分析比较.数值仿真结果表明:由于非线性因素产生在支承处,非线性出现在一倍和二倍临界转速处,并在临界转速附近会出现较复杂的混沌运动;当转速较高时,多出现倍周期、拟周期、周期运动,同时非线性弹性支承转子系统仍具有自动定心功能.

外弹性支承滑动轴-承刚性转子系统非线性动力稳定性的研究

研究外弹性支承滑动轴承 刚性转子系统的动力稳定性问题。建立了弹性支承 圆瓦轴承 Jeffcot转子系统的力学模型 ,针对滑动轴承水平转子 ,在油膜力非线性的情况下 ,采用Newmark方法计算其响应。对于一个具体的算例 ,通过改变其参数 ,确定其稳定区 。

具有非线性不对称支承的弹性梁系统的冲击响应

研究具有多个非线性、不对称支承和阻尼器约束下的弹性梁系统的冲击动力学响应,利用分段线性化方法近似模拟弹性约束的非线性刚度和阻尼特性,根据Hamilton原理和假设振型方法建立系统的运动方程,应用动量平衡方法描述冲击过程中的瞬态作用力与广义速度增量的关系,分别以横向冲击和突变荷载为例,数值模拟了系统的冲击瞬态响应,分析了支承约束的非线性特性对系统动力学响应的影响。

具不对称粘弹性支承弹性盘轴转子系统的非线性动力稳定性分析

考虑轴和盘的质量及轴的几何非线性 ,建立了在周期轴向载荷作用下具不对称粘弹性支承弹性盘轴转子系统的非线性动力学方程 .基于Lyapunov运动稳定性理论和Floquet判据 ,对系统的线性和非线性动力稳定性进行了分析 .

有限元计算中用间隙元模拟非线性弹性支承

本文简介了在有限元分析中用间隙元模拟非线性弹性支承的方法,简单、方便易行。

非线性弹性支承对转子系统瞬态过程的影响

转子系统在启动、停车等瞬态过程中常常会产生剧烈的振动，如果让转子系统快速通过共振区则可以有效地降低转子系统瞬态过程的最大振幅．但是实际工况表明，有时转子通过设计的临界转速达到工作转速之后，振幅仍然很大，这一现象利用线性转子系统模型不能得到合理的解释．本文考虑转子支承非线性刚度的影响，建立了转子—支承系统的多自由度非线性模型，利用摄动理论和数值仿真解释了这一现象．此外本文还定量研究了起动、制动加速度的大小对转子系统瞬态过程最大振幅的影响．

中心弹性支承的周边受压环板的非线性振动和稳定

采用参数摄动及有限差分法研究了外周边作用均布面内压力、内周边固连一刚性质量块、且受横向弹性支承的各向同性环形薄板的轴对称大振幅自由振动和稳定性问题,计算出用中心振幅表示的非线性固有频率的高次摄动解,并求出了表征环板面内失稳特征的临界压力。

四边弹性梁支承的矩形板非线性弯曲

本文给出四边弹性梁支承的矩形板在横向荷载作用下的非线性弯曲的重级数解。通过把板内的横向位移展成重傅里哀级数,在边界上的位移展成单傅里哀级数以及把应力函数展成广义傅里哀级数,使边界条件转化成了无穷线性代数方程,控制微分方程转化成了无穷非线性代数方程。文后给出了四边弹性梁支承和对边简支对边弹性梁支承的矩彤板非线性弯曲的计算结果。

非线性弹性支承转子系统动力特性分析

本文把非线性弹性支承简化为带变刚度、变阻尼元件的 Kelvin 模型,并用子结构传递矩阵法分析配有这类支承的转子系统的动力特性.

带非线性弹性支承的挤压油膜阻尼器转子振动特性研究

建立了带有非线性弹性支承的挤压油膜阻尼器转子系统动力学模型,采用Runge-Kutta数值方法计算得到了系统的非线性响应,同时分析了系统参数变化对系统响应的影响。研究结果表明:系统响应中存在周期、分叉、拟周期和混沌等多种运动形式,随着刚度非线性系数和偏心距的增加,系统的非线性特性变强。

基于非线性能量阱的弹性支承梁振动抑制

弹性支承梁易在外部荷载作用下发生大幅振动,本文采用非线性能量阱技术,对弹性支承梁的非线性主共振响应的振动抑制开展研究。基于Hamilton原理,建立非线性能量阱与弹性支承梁的耦合运动方程。通过数值仿真分析,研究不同参数条件下非线性能量阱的振动抑制效果,利用能量法研究非线性能量阱对主结构振动抑制的能量消耗。结果表明:非线性能量阱的运用使系统响应幅值显著下降;随着时间增长,系统总能量大幅下降并趋于稳定,非线性能量阱能实现对弹性支承梁的有效振动抑制。

无网格法在点弹性支承矩形薄板横向振动中的应用

基于薄板理论和弹性动力学Hamilton原理的推广,采用无网格伽辽金法,建立了具有有限多个点弹性支承的弹性矩形薄板横向振动的无量纲量运动微分方程,给出了其特征方程。通过求解特征方程,得出了四边简支板的无量纲固有频率随点弹性支承的刚性系数和支承位置的变化曲线,分析了点弹性支承的刚性系数和支承位置对矩形薄板横向振动特性的影响。数值计算结果表明,无网格法求解点弹性支承板横向振动问题是切实可行的。