电磁轴承-挤压油膜阻尼器支承转子系统的主动控制

转子系统的许多非线性因素由于转子偏心的存在而得到放大 .文中将电磁轴承控制与挤压油膜阻尼器相结合 ,用于转子系统的控制 .这种控制方法可以对转子系统不平衡所引起的离心力进行主动控制 ,避免出现转子与静子之间的碰磨 .给出了系统动力学模型、系统控制框图 ,并进行了仿真计算 .仿真结果验证了这一控制方案的可行性 .

弹性环式挤压油膜阻尼器一体化圆柱滚子轴承保持架振动特性分析

航空发动机主轴中滚动轴承为了降低系统振动经常与弹性环式挤压油膜阻尼器(elastic ring squeeze film damper, ERSFD)联合使用。基于滚动轴承动力学理论和流体力学控制方程,采用变步长积分算法建立圆柱滚子轴承与ERSFD耦合的动力学分析模型,对外圈带ERSFD的圆柱滚子轴承保持架振动特性和打滑率进行研究。研究结果表明:与未装配ERSFD的圆柱滚子轴承相比,ERSFD可以提高圆柱滚子轴承保持架的稳定性。过大或过小的弹性环凸台数量与宽度都不利于圆柱滚子轴承保持架的稳定性,需要选择合适的凸台数量和宽度。径向载荷与转速对带弹性环的圆柱滚子轴承保持架稳定性影响显著,保持架涡动频率的谐波次数随着径向载荷的增加而减少,其对应的幅值也减小;保持架涡动频率的谐波次数随着转速的增加而增加,其对应幅值也增加。

挤压油膜阻尼器-滑动轴承-刚性转子系统减振特性研究

研究了滑动轴承转子系统和挤压油膜阻尼器 -滑动轴承 -刚性转子系统的稳定性及分岔行为。研究结果表明 :挤压油膜阻尼器的引入 ,可以有效地抑制系统的振动 。

挤压油膜阻尼器-滑动轴承-柔性转子系统的动力响应分析

建立了挤压油膜阻尼器-滑动轴承-柔性转子非线性系统的动力学模型,采用Runge-Kutta法进行求解,进而对系统的稳定性和分叉行为进行了研究。仿真计算结果表明,系统能够在一定范围内保持稳定,随着转速的变化系统将会出现倍周期、准周期及混沌响应,从而为有效地控制转子的稳定运行状态提供了理论依据。

基于可控挤压油膜阻尼器的滑动轴承-转子系统减振特性研究

采用可控挤压油膜阻尼器对旋转机械振动进行控制一直是研究的热点。但现有的可控挤压膜阻尼器主要用于控制由滚动轴承支撑的转子系统的振动。为了抑制由滑动轴承支撑的转子系统的振动,研究并分析了一种液压控制的可控挤压油膜阻尼器(HSFD)。通过建立转子系统动力学模型,分析了不同供油压力对转子系统响应的影响。为了研究在不同供油压力下HSFD对滑动轴承-转子系统的减振效果,建立了柔性转子试验台,并且通过对机脚加速度的测量了解轴承座的振幅,以研究转子系统外传力。同时搭建了控制系统,对控制下的阻尼器减振效果进行了实验分析。实验结果表明,可控挤压油膜阻尼器具有显着的减振效果,与普通滑动轴承相比响应幅度下降至57%。

挤压油膜阻尼器-碰摩转子系统的非线性特性研究

本文研究了挤压油膜阻尼器 (SFD)支承的单盘转子系统的碰摩特性。研究发现系统响应不再具有典型的“碰摩分叉” ,系统在高转速区以拟周期的方式进入混沌而在低转速区则有多种进入混沌的通道。系统一周内的碰摩次数与系统的分叉状态无关。系统有三条通向混沌的道路 :1.倍周期分叉通向混沌 ;2 .阵发性通向混沌 ;3 .拟周期通向混沌。

对挤压油膜阻尼器轴承和旋转机械转子—挤压油膜阻尼器轴承系统动力特性研究的回顾与展望

简要介绍挤压油膜阻尼器轴承及其基本分类 ,介绍各种挤压油膜阻尼器轴承的动力学特性研究和建立阻尼器流体动力模型与挤压油膜力的进展情况 ,总结了支承在挤压油膜阻尼器轴承上的旋转机械转子系统的动态响应特性和稳定性的研究结果及对这类强非线性的转子—阻尼器支承系统的非线性响应特性研究的进展情况 。

挤压油膜阻尼器—滑动轴承—转子系统非线性动力特性的数值分析及实验研究

采用非线性模型 ,研究挤压油膜阻尼器 -滑动轴承 -转子系统的运动稳定性和分岔特性。利用有限元离散变分不等原理和基于线性规划余原理的迭代方法 ,求解自由边值条件下的油膜力。采用模态综合技术中的缩减系统线性自由度的方法 ,并提出基于 Newmark法的预估 -校正 -局部迭代的方法 ,求解系统响应。采用 Poincaré映射法 ,将周期解的确定转化为 Poincaré截面上不动点的确定 ,然后分析不动点的稳定性。最后通过实验转子 ,从实验与数值计算进行对比分析 ,验证了挤压油膜阻尼器的减振特性及其提高系统运动稳定性的特性 。

滑动轴承转子系统挤压油膜阻尼器最佳参数的设计与实现

尽管挤压油膜阻尼器具有明显改善转子系统振动特性的作用，合理确定挤压油膜阻尼器的设计参数却非易事，尤其是在复杂的轴承－转子系统情况下．文中介绍了一种行之有效的挤压油膜阻尼器最优设计方法——虚设振幅逆解法．利用该方法可以首先估算系统所需的最佳支承质量、支承刚度和支承阻尼，进而可以确定满足以上参数要求的挤压油膜阻尼器的结构参数．文中针对滑动轴承支承的单质量弹性转子系统。

在滑动轴承转子系统中挤压油膜阻尼器的减振特性分析

研究了挤压油膜阻尼器在具有滑动轴承支承的非线性转子动力系统中的减振特性．首先分析了滑动轴承－转子非线性动力系统的稳定性及分岔行为．研究表明：在较大不平衡量作用下，系统易发生倍周期分岔、准周期分岔，失稳转速较低．然后分析了加入挤压油膜阻尼器后的滑动轴承－转子非线性动力系统的稳定性及分岔行为．分析表明：挤压油膜阻尼器的加入，有效地改变了系统的分岔行为，提高了失稳转速，特别是在较大不平衡量作用下。

机动飞行下挤压油膜阻尼器对碰摩故障转子系统的影响

飞机飞行时,航空发动机的故障对于飞机的安全性有着重要影响。针对这个问题,基于Lagrange方程,建立了飞机在空间进行机动飞行时发动机转子系统的动力学模型;同时基于库伦定律,建立了转子碰摩故障模型;基于雷诺方程,建立了挤压油膜阻尼器的模型;对模型进行综合建模,得到不同机动飞行条件下转子-滚动轴承-挤压油膜阻尼器(SFD)系统非线性动力学微分方程,通过龙格库塔数值解法进行求解得到不同机动飞行状态下碰摩故障状态的系统振动响应,得到了不同机动飞行状态下碰摩故障转子系统的运动分岔图,同时利用典型转速(1 400rad/s,2 000rad/s)下转子系统的频谱图、庞加莱图、时域图和轴心轨迹图研究系统的动力学特性。研究结果表明:在高转速下,SFD能够显著提高系统的稳定性,抑制系统的非线性特征,但是在低转速下可能损害系统稳定性;不同机动飞行状态下,SFD对于转子系统非线性特征的影响大小也不同。

挤压油膜阻尼器转子系统非线性动力特性分析

为了对挤压油膜阻尼器 (SFD) 转子系统非线性动力特性进行分析 ,提出了油膜力数据库方法 ,即将挤压油膜阻尼器轴颈沿径向和周向的速度变化范围从 (-∞ ,+∞ )转化到 (- 1,+ 1) ,给定阻尼器的长径比 ,用有限差分法建立了挤压油膜阻尼器轴颈在各离散运动状态下的油膜力数据库 ,直接或通过插值求得对应运动状态下的非线性油膜力 ,从而有效地解决了非线性油膜力的快速计算问题。实际算例计算结果表明 ,该方法无论在速度还是在精度上都能满足要求 ,对实际转子系统的动力特性分析及优化设计具有一定的应用价值。

新型动静压挤压油膜阻尼器减振特性的实验研究

以小孔节流的新型动静压挤压油膜阻尼器（ＨＳＦＤ）为例，从实验上研究了ＨＳＦＤ对柔性转子系统振动的控制能力，并与传统挤压油膜阻尼器（ＳＦＤ）的减振特性进行了比较。结果表明了与ＳＦＤ相比，ＨＳＦＤ能够明显地改善ＳＦＤ的非线性特性，是一种具有良好减振特性的阻尼元件。

被动式电磁阻尼器在线消除油膜振荡研究

采用非线性稳态短轴承模型,以多自由度转子系统为研究对象,运用模态降阶和变步长的Newmark积分方法,对油膜振荡的各种影响因素、轴颈的涡动轨迹、频谱进行了计算分析.计算结果表明,增加外阻尼可以消除复杂的轴心轨迹以及降低半频涡动的峰值.在理论分析的基础上提出了通过增加电磁阻尼在线消除油膜振荡的方法.在一个带有六圆盘的实验台上进行了实验研究,给被动式电磁阻尼器施加电流,油膜振荡消除,关掉电源,油膜振荡又出现.阻尼器安装在轴的外伸端,无需改变机器结构,且不影响机器的正常运行.

挤压油膜阻尼器柔性转子系统的动态特性

运用分岔理论对挤压油膜阻尼器 滑动轴承 柔性Jeffcott转子系统的稳定性和分岔行为进行了研究 .计算结果表明 ,系统能够在一定范围内保持稳定 ,并出现倍周期和准周期分岔现象 ,为有效地控制转子的稳定运行状态提供了理论依据 .

带挤压油膜阻尼器双转子系统动力建模与仿真

双转子结构在航空发动机中有很广泛的应用,针对带定心弹性支承挤压油膜阻尼器的双转子系统,建立了考虑轴间轴承耦合力的双转子系统动力学模型,采用 7-8阶连续Runge-Kutta法进行求解,得到了双转子系统的非线性振动特性和轴间轴承所承受的力,从而为结构的振动分析与诊断打下了基础。

挤压油膜阻尼器的非线性特性研究

首先借助Reynolds方程导出挤压油膜的压力分布,然后采用二系数法分析挤压油膜阻尼器的非线性特性.理论分析和实例计算的结果都表明:它的刚度系数和阻尼系数都是非线性变化的,是一个高度非线性的元件,用二系数法对其进行线性化会产生很大的误差.

挤压油膜阻尼器失效分析方法

着重论述分析挤压油膜阻尼器失效的方法．首先介绍了国际上主要的航空发动机制造厂家对挤压油膜阻尼器的研究，那些厂家是ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ公司、Ｐｒａｔ＆Ｗｈｉｔｎｅｙ公司和ＲｏｌｓＲｏｙｃｅ公司．这不仅有助于我国研制挤压油膜阻尼器的工作，同时也提出一种启示，研究挤压油膜阻尼器的失效，应基于综合性参数的选配．因此，用了轴承参数Ｂ和质量偏心率Ｕ为基本参数，来说明分析失效的方法．并定义了两种失效的情况，一是转子系统过不了临界转速，二是出现双稳态特性．作出了过不了临界转速的特性图，并带有数据，还提供了３种典型的双稳态特性曲线和产生双稳态特性的数据点．

挤压油膜阻尼器支承的转子系统的非线性振动

分析了一个3质量转子一阻尼器系统的非线性振动特性。该系统是由一个带对中弹簧的挤压油膜阻尼器支承的。研究表明，当不平衡或供油压力或挤压油膜阻尼器的静偏心比增大时．由于油膜力的非线性特性，将引起施加在系统上的阻尼增大。相应地，阻尼的这一增大引起了系统共振位置的大幅值漂移。在设计阶段，必须等虑这一因素以适当地选择参数。实验结果验证了分析结果。

挤压油膜阻尼器—转子系统碰磨分叉的参数特性研究

研究支承在挤压油膜阻尼器上的单盘转子系统的碰磨故障的分叉响应特性。详细分析系统各参数对系统非线性响应特性的影响。发现系统参数具有很强的耦合特性 ,这种特性使系统响应呈现更加复杂的运动状态。转速比对系统响应的影响很大 ,但系统如果保持在一定的转速比区间内 ,系统依然可以保持稳定的周期状态。不平衡参数对系统响应的影响较大 ,而挤压油膜阻尼器对系统有很好的减振作用 ,尤其是在高转速区效果更加明显。取较大的碰磨摩擦因数 ,可以使系统响应处于周期响应区。