基于三维有限元模型的双转子-支承系统动力学特性研究

针对航空发动机振动故障率较高的问题,计算分析双转子-支承系统在碰摩-不平衡故障下的轴承支反力并研究其影响因素.建立了双转子-支承系统和高压涡轮-机匣碰摩的三维有限元模型,利用Ansys 12.0计算了双转子-支承系统在碰摩力和不平衡量引起的简谐激振力作用下的轴承支反力.通过计算多种工况下的动态轴承支反力,获得了碰摩和不平衡量的分布及大小对轴承支反力的影响规律.

永磁电动机轴承—转子系统激发振动

对永磁电动机轴承—转子系统,考虑机械方面的转子偏心、轴承振动和电磁方面的耦合电磁力作用下的转子振动。并在突出转子受不平衡电磁力和滚动轴承支反力作用下,利用平均法对轴承—转子系统的主共振的振动形式进行分析。

动态因素对轴系校中的影响分析

轴系校中状态是影响舰船安全可靠运行的重要因素,运行状态下的轴承变位、不平衡量和转速对轴系动态校中均有重要影响,因此分析获得动态因素对轴系校中的影响是保障轴系校中状态的前提。基于二维Reynolds方程给出艉轴后轴承油膜刚度特性等效形式,并基于此建立计入水膜刚度特性的轴系动态校中模型,分析了轴承变位、螺旋桨不平衡力以及转速对轴承支反力的影响规律,最后结合测力板试验结果验证了校中模型的正确性,分析结果可为轴系动态校中优化提供理论参考。

起重减速机声振耦合分析与优化

建立了起重机减速机的刚柔耦合动力学分析模型,采用变步长向后积分法求解得到了齿轮副啮合力和轴承支反力,以轴承支反力为振动-声耦合分析的载荷边界条件,在LMS Virtual Lab中建立了包含结构网格、声学网格和场点网格的减速机振动-声耦合分析边界元模型,采用完全法求得减速机的表面和场点声压。以减速机的壁厚为设计变量,减速机的质量为约束条件,场点声压为目标函数,建立了减速机的声学优化模型,采用正态边界交汇优化算法求得最优设计变量。结果表明,优化前后减速机的表面声压峰值均出现在500 Hz的中心频段处,优化后的减速机4个场点声压均有不同程度的减小。