弹性转子油气混输泵的非线性动力学研究

为了研究弹性体转子外表面橡胶非线性变形对弹性体转子泵的影响,采用非线性单向流固耦合方法,建立转子啮合接触有限元模型,将非定常计算结果内流压力载荷施加到转子表面,研究圆弧转子型线和宽头刮边转子型线在不同的橡胶壁厚和出口压力下,对转子泵效率和启动扭矩的影响.结果表明,无论采用哪种型线,压差对橡胶剪应力和变形量影响较大,而转动角度对剪应力峰值影响较小;剪应力较大值主要出现在转子与衬套、转子与转子接触点附近靠高压区侧的圆弧区;壁厚与最大剪应力和橡胶变形呈正相关.设计的螺杆转子和得到的数据可用于弹性转子油气混输泵的设计和优化,延长弹性体转子油气混输泵在深海环境下的使用寿命,并大大节省了维护成本.

含横向裂纹的弹性转子-轴承系统的动力学研究

以非线性动力学和转子动力学理论为基础 ,分析了含有裂纹的弹性转子 -轴承系统的复杂运动。针对短轴承油膜力强非线性的特点 ,用 Runge-Kutta法在较宽范围内研究了各参数对转子系统动态特性的影响 ,发现了丰富的非线性现象。研究表明该裂纹转子 -轴承系统在工作转速较高时有 P-3运动窗口 ,而且随着裂纹深度的增加而增加 ,其结果可为转子

非线性油膜力轴承上不平衡弹性转子的稳定裕度

探讨了弹性转子系统的稳定性和稳定裕度问题,采用短轴承油膜力的解析表达式和数值模拟的方法研究了系统的分岔和混沌特性。希望把电力系统广泛应用的高维轨线约化扩展相平面稳定性量化理论推广到非线性转子系统中,提出了相比正面积准则,给出了转子系统稳定裕度的定义,对滑动轴承不平衡转子系统进行了稳定性量化分析。

磁悬浮轴承弹性转子非线性系统的建模与控制

在考虑陀螺效应、转轴弹性与非线性电磁力的条件下,建立了磁悬浮轴承弹性转子系统动力学非线性控制模型;并采用精确非线性反馈方法,实现了对磁悬浮轴承弹性转子系统的有效控制。针对磁悬浮非线性模型与线性化后的模型、刚性磁悬浮与弹性磁悬浮模型所需控制参数进行了比较;仿真结果表明,考虑轴承弹性的非线性磁悬浮模型所需控制量与线性化模型及刚性磁悬浮模型所需控制量有较大的差异。电磁力的非线性及轴承的弹性对磁悬浮系统影响较大,不能忽略;该结果对工程实际具有一定的指导意义。

弹性转子-滑动轴承系统稳定性分析

对一人考虑不平衡力和非线性油膜力的弹性转子 -轴承系统 ,用数值方法研究其稳定性和油膜失稳运动 (自激振动 )特性 ;推导出转子受冲击的运动模型 ,并分析了冲击对系统稳定性的影响规律。

不平衡弹性转子系统非线性油膜失稳分析

从一个由三个函数确定的非稳态油膜力的非线性模型出发 ,以短轴承支撑的弹性转子系统作为研究对象 ,采用短轴承油膜力的解析表达式和数值模拟的方法研究了系统的分岔和混沌特性。

单圆盘对称粘弹性转子轴承系统的动力分析

采用单圆盘对称粘弹性转子轴承系统的运动模型 ,计算了有限长滑动轴承的非线性油膜力 ,利用四阶龙格 库塔法求解其运动方程 ,模拟出轴颈与圆盘的运动状态 (位移和速度 ) .采用线性油膜力分析了系统的线性失稳转速 ,采用非线性油膜力分析了平衡转子在不同转速下的稳态解 ,计算了转子轴承系统的不平衡响应 ,并分析了偏心激励对运行状态影响的复杂性 .研究表明 ,只有在小偏心激励的情况下 。

弹性转子—电磁轴承系统的建模与控制

利用传递矩阵法 ,建立电磁轴承支承的多自由度弹性转子陀螺耦合系统的线性变参数模型 ,对此系统进行状态可控、可视 ,输出可控及系统稳定性分析 ;针对实际应用中的 PID控制方法对闭环系统进行时域仿真 ,讨论了实现中非纯微分结构及不共点问题的影响。

滑动轴承不平衡弹性转子系统周期运动的稳定性

利用快速 Galerkin方法 ,结合 Floquet理论 ,在较大的参数范围内研究了滑动轴承不平衡弹性转子系统周期运动的稳定性并进行了数值模拟 .研究发现 ,考虑转子弹性后 ,较小的不平衡量使得转子刚性较大的系统 Hopf分岔提前 ,而使得转子刚性较小的系统 Hopf分岔滞后 .系统刚性不同使得倍周期分岔形状发生了很大的变化 ,从而使得系统在参数空间的失稳途径不同 .在较小的不平衡量范围内 ,随着转速的增大 ,转子刚性较大的系统失稳方式有两种 ,而转子刚性较小的系统失稳方式只有其中一种 .在较大的不平衡量的范围内 ,无论转子刚性大小 ,系统失稳方式相同 .

基于双频Bode图设计磁悬浮弹性转子陷波器

提出一种基于双频Bode图的陷波器(NF)参数设计方法,采用双频Bode图分析转子弹性模态稳定性,得出不同转子转速下对NF相位校正角的要求,然后在保证转子章动稳定性的前提下优化设计NF参数。采用该方法设计的NF有效地抑制了转子的弹性自激振荡,使所研制的磁悬浮控制力矩陀螺稳定升速到20 000 r/min,从而验证了该方法的实用性和有效性。

三油楔轴承若干参数对刚性和弹性转子失稳转速的影响

分别以三油楔固定瓦滑动轴承-刚性Jeffcott转子系统和三油楔固定瓦滑动轴承-弹性Jeffcott转子系统为研究对象,采用有限差分法,通过数值计算联立求解系统自由振动方程、Reyn-olds方程和扰动Reynolds方程。研究了轴承的宽径比、最小间隙比和平均油温的变化对两种系统失稳转速的影响规律并进行了比较。结果表明:减小宽径比,弹性系统失稳转速上升,刚性系统则在小范围内有小幅波动;增大最小间隙比,两系统的失稳转速先减小后增大,最小间隙比的变化对刚性系统的稳定性影响更大;提高平均油温,两系统的失稳转速提高。

弹性转子系统动力学行为

提出了考虑机匣弹性、机匣与定子间的弹性联接和陀螺效应的碰摩转子动力学系统模型;运用数值积分方法获取了系统响应,分析了机匣与圆盘质量比和双圆盘偏心矩比对转子系统分岔与混沌行为的影响.结果发现,系统进入混沌的路径主要是阵发性混沌和周期3经倍分岔进入混沌;与刚性支承的情况加以比较,发现系统的弹性对混沌响应有一定的抑制作用.分析结果表明:机匣弹性使混沌响应的区域缩小,高阶临界转速减小,对高阶临界转速和共振振幅的影响比较大,而对低阶临界转速和共振振幅的影响较小.

弹性转子的轴心轨迹

研究了非线性弹性转子 -轴承系统的轴心轨迹 ,认为对称不平衡转子是连续弹性轴 ,它两端支撑在滑动轴承上 ,油膜反力采用非线性短轴承模型。推导出了系统的非线性运动方程 ,所求方程的近似周期解即为轴心轨迹。

弹性转子—轴承系统的非线性动力学研究

以转子动力学和非线性动力学理论为基础 ,针对非线性弹性转子—轴承系统的具体特点 ,用打靶法对采用短轴承模型的弹性转子—轴承系统的周期解进行了求解 ,并用数值积分和庞加莱映射方法对其动力学特性随某一参数变化时稳定性的改变进行了分析 ,计算结果表明 ,系统具有发生倍周期分叉及概周期运动的可能。用数值方法得到系统在某些参数域中的分叉图 ,直观显示了系统在某些参数域中的运行状态。

采用H_∞控制理论实现的弹性转子系统振动控制

依据切舍了高阶振动后得到的弹性转子系统低阶模型，提出一种有效克服振荡现象的新型Ｈ∞控制系统设计方法。通过求解互补灵敏度函数和调整函数在特定频域内的最小混合问题设计了Ｈ∞控制器。仿真结果表明，该方法以抑制系统振荡，保证系统鲁棒稳定性具有良好的效果。

多种非线性力作用下不平衡弹性转子的分岔特性

研究了 4自由度不平衡弹性转子在非线性油膜力、非线性内阻力和非线性弹性力联合作用下的动力学特性。结果表明 ,当只有非线性油膜力作用时 ,转子只存在由于油膜失稳而导致的倍周期分岔。而当非线性油膜力与非线性内阻力共同作用时 ,在油膜失稳后 ,转子产生低频振动。转速继续增加 ,还会诱发内阻失稳 ,产生概周期运动。在倍周期分岔中 ,存在分岔激变现象。本文发现的由于油膜涡动而导致的内阻失稳 (概周期运动 )是一种未见报道的转子失稳模式 (组合失稳 ) ,它与油膜失稳 (倍周期运动 )一起可作为转子故障诊断的典型失稳模式。

弹性转子磁气轴承系统的H_∞控制

根据有限元法,导出了弹性转子低阶设计模型,针对模型中低阶刚性模式和弹性一阶模式,提出一种考虑H∞控制的鲁棒稳定性和混合灵敏度设计方法。仿真结果表明,对含有弹性模式的低阶模型控制具有良好的稳定性和高衰减度。

弹性转子护栏——为高速公路“保驾护航”

上世纪七十年代末以来，我国的经济随着改革开放的脚步飞速发展，“要想富，先修路”，我国高速公路也经历了从无到有、从有到强的阶段。然而，我国对路侧交通安全至关重要的高速公路护栏的研究，相对于高速公路发达的国家落后了40—50年；使得我国在成为高速公路大国的同时，也成为交通事故大国。

滚动轴承—弹性转子-定子系统碰摩故障的非线性动力学分析

以非线性转子动力学理论为基础,结合某发动机模拟器的结构特点,建立了滚动轴承-弹性转子系统碰摩故障的非线性动力学模型,分析了Hertz接触力对滚动轴承和转静件碰摩的影响,利用数值模拟分析了该系统的分叉与混沌运动,得到了一些有价值的结论,所得结果可为进一步研究该型发动机碰摩故障提供理论分析依据。

关于应用Bayes评价函数的弹性转子参数识别和平衡的研究

为了抑制因测定影响系数而造成的运转次数增加,本文提出了利用已有类似转子的影响系数和被平衡转子大轴承特性,采用Bayes评价函数进行参数识别,通过反复修正求取所需的影响系数,并提出了识别计算的判据,应用数值模拟计算,检验了其有效性。