高速转子分布式不平衡量无试重识别方法

为有效抑制分布式不平衡量所导致的转子故障振动,提出一种高速转子分布式不平衡量识别方法,该求解方法无需试重,且振动测试过程可在低于临界转速下进行。通过扩展影响系数动平衡方法与转子动力学模型的比较分析,得出了动力学传递函数与影响系数之间的关联关系。基于有限元动力学模型结点,实现了分布式不平衡具体描述,通过增加振动测试转速的方式,实现了动力学传递函数矩阵的满秩,进而给出了分布式不平衡量的求解公式,并在转子动平衡实验平台上进行了实例验证。结果表明,按该方法识别的不平衡量进行配重校正后,转子临界转速前后残余振动比动平衡前降幅非常明显,验证了该方法所识别不平衡量的准确性。

带护套的高速永磁同步电动机转子涡流损耗及其径向分布解析模型

本文提出一种针对带有护套的高速永磁同步电机转子涡流损耗及其径向分布的解析模型。模型基于子域法将护套和永磁体子域径向分域,通过计算每个细分区域产生的涡流损耗进而得到转子涡流损耗的径向分布。为提高模型的计算精度,通过扩散方程和磁导模型分别考虑了涡流反作用和定子开槽的影响。利用该解析模型计算了不同气隙长度,不同护套材料及其厚度对转子涡流损耗的影响。最后采用有限元的方法对解析模型进行验证,证明解析模型的正确性。

高速旋转转子温度分布的有限元方法

本文利用四边形四节点等参单元的有限元方法建立了计算高速旋转转子系统二维轴对称稳态温度的数值方法，考虑了转子内外表面的辐射换热、内表面与工作介质间的对流换热等因素对温度场的影响。并给出了有关传热因素对转子温度影响的计算结果。

弹性支承转子系统应变能分析及其支承特性影响研究

本文以两支点弹性支承的转子系统为研究对象,基于旋转梁理论和有限元理论建立了转子系统动力学模型,在此基础上给出了应变能的计算公式,分别对转子和弹性支承进行了应变能分析,通过数值仿真分析了支点支承刚度、刚度不对称对转子系统的模态振型及相应的应变能分布的影响规律。研究结果表明:1)当支承刚度与转子刚度相近时,支承刚度变化对于转子系统动力特性变化非常敏感,系统模态振型和应变能分布随着支承刚度的增减将会表现出很大的差异。2)转子的应变能系数η可作为区分系统模态振型的重要参数。当η小于20%,转子基本不发生变形,视为刚体振型;在η超过80%时,变形主要发生在转轴上,可视为完全弯曲振型;η在20%~80%的范围,视为转子-支承的耦合振型。本文研究为弹性支承设计以及带弹支的转子系统的结构设计、运行和维护提供理论参考。

100 krpm~10 kW高速永磁电机转子系统的设计与校核研究

本文研究的目的是开发一台额定功率为10 kW、最高转速为100 krpm的燃料电池空压机用高速永磁同步电机。针对永磁电机在超高转速下存在的离心应力过大导致永磁体拉伸变形失磁,以及细长转子在高速下容易发生扭转共振问题,本文重点研究高速转子系统的设计与校核。通过有限元分析研究了护套过盈量和厚度对转子部件应力应变的影响,确定了永磁体与护套之间的最佳过盈量与保护套厚度。转子系统的高速模态分析结果表明,转子系统的一、二阶临界转速远大于电机的最高工作转速,设计的电机转子系统在高速运行时不会发生扭转共振现象。

基于应变能分布的高速转子系统动力特性设计

针对高速转子系统动力特性优化设计中,迭代参数多、影响规律不清、迭代计算过程繁琐等问题,建立了考虑惯性主轴偏斜、盘轴连接局部刚度等关键结构特征的高速转子系统动力学模型,基于Rayleigh法与欧拉梁理论,揭示了整体一弯振型下转子应变能分布与临界转速、支点动载荷间内在关联,并得到了转子临界转速特性、载荷特征等随高速运转状态下转子弹性结构单元应变能占比的变化规律。算例结果表明,高速转子整体一弯振型下的应变能分布与其临界转速、支点动载荷特征具有极高的相关性,并对盘轴连接局部刚度等关键结构设计参数较为敏感。据此,提出了以应变能分布为优化设计目标的新思路,发展了基于应变能分布的高速转子动力特性设计方法,相较于传统的谐响应分析方法,迭代设计总耗时缩短了98%,且以应变能分布控制转子临界转速、支点动载荷时,控制误差不超过3%,有效避免了传统高速转子迭代设计过程中计算量大、耗时长等不足,在航空燃气轮机高速转子动力学设计中具有工程实用价值。

我国光电子技术发展十年回顾

人类社会正在走向信息时代,世界各国纷纷制定信息技术发展计划,把信息技术作为当代高技术发展的先导之一。信息技术必将带动其它科学技术的发展,推动整个社会前进。 我国也非常重视信息技术的发展,早在1986年就把信息技术领域确定为我国高技术发展计划(即“863计划”)的重中之重。

湿度影响下双块式无砟轨道道床板新旧混凝土界面力学特性研究

在湿度影响下,混凝土的力学性能会随其内部不均匀的湿度场产生不同程度的变化,故水环境中的双块式无砟轨道各混凝土部件(轨枕、道床板及支承层)内部的材料性能存在差异,在长期荷载作用下易产生伤损。因此,探明由湿度导致材料性能变化对水环境中无砟轨道局部力学行为及损伤所带来的影响,对研究无砟轨道水致损伤形成和发展机理具有一定参考价值。通过建立双块式无砟轨道有限元实体模型,对水环境中双块式无砟轨道道床板新旧混凝土界面位置处的应变分布及疲劳损伤情况进行分析。结果表明:考虑湿度影响后,水环境中双块式无砟轨道道床板新旧混凝土界面位置处的变形性能与抗疲劳特性均有一定程度的削弱,长边接触面所受影响最为显著,其最大主拉应变增长31.6%,剪切疲劳寿命减短30.4%,出现在该面中上方位置,该处将是裂纹较早萌生的位置。