基于瞬态流场计算的滑动轴承静平衡位置求解

将计算流体动力学与动网格法应用于滑动轴承静平衡位置的求解,通过采用全新的变流域动网格技术,在瞬态流场计算的基础上提出一种静平衡位置求解方法。在求解过程中考虑油膜发散区内气穴的存在,并与其他油膜边界条件进行比较。通过流场分析计算不同静载荷、轴承结构、油膜间隙和轴颈旋转速度下的静平衡位置。数值计算表明:滑动轴承的静平衡位置与轴颈初始位置无关;随着静载荷的变化,静平衡位置点呈半圆分布;静平衡位置的坐标和迭代轨迹可以用来分析不同速度下不同轴承结构的稳定性;对于多油楔轴承,顶隙对静平衡位置的影响要大于侧隙。

滑动轴承轴心静平衡位置求解方法研究

研究滑动轴承Reynolds方程的一维有限元算法及其角向压力分布的离散方法,研究求解外载荷下的轴心静平衡位置的Newton迭代法,针对Newton迭代法在求解轴心静平衡位置时会因初值选取不当而容易发散的问题,提出一种求解任意外载荷下轴心静平衡位置的载荷逼近法。基于该算法,分析某型滑动轴承的油膜力以及油膜刚度、阻尼特性系数,研究外载荷变化时轴心静平衡位置的变化趋势。计算结果表明,所提出的载荷逼近算法,能够有效地从任意初始位置迭代求解得到在任意外载荷下轴心的静平衡位置,较好地解决Newton迭代法求轴心静平衡位置时迭代初值的选取问题。

微型抗磁悬浮振动能量采集器静平衡研究

研究了基于抗磁悬浮原理的能量采集器的静平衡问题。该能量采集器自上而下由提升永磁体、上热解石墨板、悬浮永磁体、下热解石墨板以及两热解石墨板内侧的线圈组成。通过理论分析发现悬浮永磁体静平衡位置和两个热解石墨板间距有很大关系。利用有限元软件COMSOL Multiphysics TM对悬浮装置进行仿真计算,求得当热解石墨板间距L在时,悬浮永磁体所受合力存在1个零点,悬浮永磁体只有1个平衡位置;当时,悬浮永磁体所受合力有3个零点,分析其势能曲线,发现其中2个零点为其平衡位置。通过实验验证了平衡位置个数随热解石墨板间距变化而变化。分析了实验数据和理论曲线有偏差的原因,进而验证了理论分析的合理性,为能量采集器的设计和优化打下了基础。

贫油润滑状态下滑动轴承润滑静特性研究

对充分润滑和贫油润滑状态下滑动轴承油膜分布规律进行理论分析,建立贫油润滑状态下油膜分布模型。通过Elrod算法,基于质量守恒边界条件,采用有限差分法求解模型,研究恒定负载下、不同供油流量对滑动轴承油膜分布和轴颈静平衡位置的影响,并在贫油润滑状态下,研究负载变化对滑动轴承油膜静特性的影响。结果表明:在贫油润滑状态下,随着供油流量的减小,轴颈偏心率增加,油膜起始角度增加,油膜终止角度减小,完整油膜覆盖区域缩小,油膜厚度变薄;当供油流量不变时,增加负载会加剧贫油润滑现象。

基于质量守恒边界条件的浮环轴承贫油润滑特性理论分析

对浮环轴承贫油润滑机理进行了理论分析。在Elrod算法的基础上,采用有限差分法求解基于质量守恒边界条件(Jakobsson-Floberg-Olsson,JFO)的表征内外油膜压力分布的Reynolds方程,推导内外油膜承载力、流量和注入内油膜的压差注油量的表达式,建立贫油润滑状态下的内油膜压力分布模型。利用Matlab对浮环轴承润滑机理进行了仿真计算,分析静载荷和供油压力对浮动环与轴颈的静平衡位置、内外油膜端泄量与压差注油量的影响,进而讨论贫油润滑状态下轴颈的静平衡位置。结果表明较大的静载荷会产生较大的浮动环偏心率和轴颈偏心率以及内外油膜端泄量,但是压差注油量则会减小。在贫油润滑状态下,内油膜在收敛间隙中发生破裂,承载能力下降,提高供油压力可以明显地增大压差注油量,有效地避免内油膜贫油现象的出现。

载荷和供油压力对浮环轴承润滑影响的理论研究

针对浮环轴承双层间隙的结构特点,建立了其润滑模型.在考虑供油压力和油膜破裂的情况下,通过求解基于长轴承理论的雷诺方程,得到了内外油膜周向压力分布情况,并推导了油膜力的解析表达式.在给定浮环轴承结构参数的情况下,利用Matlab软件对润滑模型进行了计算和仿真.分析了诸如载荷、供油压力、转子转速等参数对浮环轴承静平衡位置、油膜连续性以及轴承内间隙润滑的影响.得出了较大的外载荷会导致较大的外油膜偏心率和外油膜空穴区扩大,而供油压力主要影响外油膜的偏位角的结论,并指出载荷的加大会使进入内间隙润滑油量在很宽的转速范围内减小,有可能会导致内膜贫油情况的发生,而增大润滑油注油压力会有效缓解这一现象的发生.

基于系统实时状态观测的车身高度动态调节控制研究

本文提出了一种基于实时状态观测的车辆车身高度动态调节控制策略,以实现多种路况条件下的车辆高度动态精确控制.不同的道路条件下驾驶员对车辆高度以及姿态稳定性存在不同程度的性能需求,这就需要考虑通过系统外部随机激励来实现车辆高度的动态精确调节与控制.电控空气悬架系统具有非线性特性,仅以悬架动挠度作为参考的车辆高度调节会在随机扰动作用过程中产生极大偏差.因此,本文基于空气弹簧结构与气体流体特性,使用无迹卡尔曼滤波状态观测算法提出了一种悬架静平衡位置观测方法;根据所获知的静平衡位置信息,进一步使用滑模控制算法进行随机激励作用下的悬架高度与车身姿态动态调节.经过模型数值仿真和实车试验验证的结果可知,提出的动态调节控制策略可以实现随机扰动与激励作用下的车辆高度精确控制与车身姿态稳定性保持,从而实现不同道路条件与工况下的车辆综合性能.

在微振动系统中重力对固有频率的影响

在微振动系统中,重力对固有频率有没有影响,这是无阻尼自由振动中一个常常遇到的基本问题。在一些力学著作中,分析得不够仔细、明白,或回避这问题,甚而从一些特例出发简单地认为,重力一般对固有频率没有影响,这是不正确的。本文就有关问题作了一些探讨,系统的总结出,有一些问题重力对固有频率没有影响,而另一些问题重力对固有频率则有影响。

用能量法计算固有频率时的势能

用能量法计算固有频率时的势能刘桂荣（新疆机械电子工业学校乌鲁木齐８３００１１）在自由振动系统中，没有能量损失，振幅始终为一常数．这样的系统称为保守系统．在保守系统中，根据机械能守恒定律，在整个振动过程的任一瞬间，机械能应保持不变，即系统的动能和势能之...

振动周期的确定方法

振动周期的确定方法范小辉（江苏启东中学，２２６２００）在振动问题中，求得运动物体的周期常常是解题的第一步．而周期的得到，除了一些比较简单的物理模型，如弹簧振子、单摆等可直接套用公式外，绝大部分问题需要采用一些特殊方法，如定义法、能量法、方程法、等效...

三自由度GMA油膜轴承可视化实验装置

给出了一种三自由度超磁致伸缩驱动器(GMA)油膜轴承可视化实验装置,介绍了它的组成、工作原理及调整方法。该实验装置利用涡轮蜗杆-丝杠传动机构调整实验主轴竖直高度,采用十字滑台、GMA、模具弹簧调整实验轴承在水平面的位置,方便改变实验轴承偏心率,并可利用GMA控制轴承座,减少转子系统振动。在实验台上,进行了椭圆轴承油膜的温度和压力测量以及轴心静平衡位置调整实验。结果表明:通过控制椭圆轴承短轴油膜来调整所支撑转子系统轴心静平衡位置的效果更明显。该实验台可以采集旋转速度在0~10 000 r/min之间的转子轴心轨迹、控制转子工频振动、观察油膜和气穴的形成与破裂实验,为GMA油膜轴承动态性能实验研究打下了一定基础。

增稳锥套与软管二级摆建模与仿真

为给增稳锥套的概念设计提供一种仿真验证平台,提出了一种简化的软管与增稳锥套二级摆模型,建立了其运动模型,并进行了仿真研究。首先,使用三维建模软件UG设计了一种加装"十字形"舵面的增稳锥套,通过CFD方法计算得到此锥套在不同迎角下的气动系数,并采用一元线性回归方法对气动系数进行拟合。然后,给出了二级摆模型,建立了其运动学与动力学方程,进一步搭建了其MATLAB/Simunlink仿真模型。最后,利用前面拟合所得的气动系数进行了仿真,获得了稳定气流中增稳锥套的静力平衡位置,为增稳锥套的进一步主动增稳控制方法研究奠定了仿真验证平台基础。