考虑轴承刚度的转子系统动力学相似模型设计

针对轴承-转子系统的动力学相似实验模型的设计问题,提出一种使实验模型与原型固有特性一致的缩尺几何畸变模型设计方法,并进行了实验验证.首先,采用积分模拟法导出转子系统的动力学相似关系,根据量纲分析理论建立了轴承支撑刚度的相似关系.基于此设计了满足固有频率特性与原型相同的相似模型,并对相似模型同原型进行ANSYS仿真对比分析.为进一步验证所提出的设计方法的正确性和有效性进行了实验,验证了所提出的动力学相似设计方法的正确性.     

薄壁圆锥壳畸变相似模型设计及几何区间确定方法

针对传统的相似模型设计方法、量纲分析法以及方程分析法在一些情况下使用的局限性,基于最小二乘法,通过过渡模型固有频率建立了薄壁圆锥壳的畸变相似关系式,并提出一种畸变模型适用区间确定的方法,基于模型与原型在固有特性相似(固有频率成比例映射关系,并且振型保持一致)时畸变模型尺寸适用区间的确定方法,利用多项式拟合,得到单一材料薄壁圆锥壳在不同阶次相似畸变模型几何结构适用区间的边界方程.最后通过试验验证,证明了推导畸变相似关系式的准确性,为薄壁圆锥壳结构试验模型动力学相似提供了理论依据.     

多跨转子系统不平衡动力学匹配

以某大型压缩机低压端大齿轮、汽轮机、中压缸转子和低压缸转子组成的四跨轴系转子系统为研究对象,采用有限元法建立系统动力学模型;并通过两种优化方法分别实现对整个多跨转子系统不平衡动力学匹配.经过匹配后的不平衡质量和相位等动力学参数达到了两种较好的组合,分别适用于不同的匹配条件,降低了整个系统的不平衡响应即振动量,有效地提升了系统的动力学性能和抗不平衡故障的免疫力.同时验证了动力学匹配技术对整体多跨转子系统的可行性.     

基于动力学方程及几何模型的高速转子动力学特性

对基于动力学方程的高速转子数学模型,用传递矩阵法进行了计算,以HFD型锭子为例获得了各阶固有频率及其相应主振型;基于计算机几何模型,通过ADAMS软件平台获得了锭杆杆端具有偏心激励时的振幅曲线．结果表明,转子工作转速在第一、第二阶临界转速范围之间,若想将转速从18000r／min提高到25000r／min,则必然跳过第二阶临界转速,但受转子本身结构所限制,一般不可跳过第二阶临界转速;否则,有可能使上轴承中的油膜被击穿,噪声、功率随速度的增加而急剧上升;只有通过结构改进设计才有可能提高其转速．     

薄壁截锥壳畸变相似关系的确定方法

针对中大型薄壁截锥壳构件在减振技术研究中的局限性,通过建立畸变模型预测薄壁截锥壳原型的固有频率.基于Love壳体理论建立薄壁截锥壳的动力学平衡方程,分析母线长度、厚度、半径对薄壁截锥壳的敏感性,确定薄壁截锥壳的畸变相似关系式,通过有限元法验证畸变相似关系式的准确性.研究发现,畸变相似关系式随着薄壁截锥壳固有频率的阶次发生变化,畸变模型与原型固有频率之间的相对误差较小,畸变相似关系可以预测原型的固有特性.     

多轴转向车辆模型跟踪控制分析

为降低对多轴转向车辆的控制难度,在考虑前轴机械转向对车辆转向性能的影响的基础上,对多轴转向车辆动力学模型进行了改进,将前轴车轮转角隐含到控制变量中;在改进的动力学模型的基础上,利用模型跟踪控制理论结合极点配置方法对多轴转向车辆进行了分析,得到车辆在不同车速情况下的横摆角速度和质心侧偏角的瞬态响应和频域特性.分析结果表明,利用模型跟踪方法对车辆进行控制,能获得较理想的跟踪效果,车辆在高速时瞬态响应没有超调量,响应时间缩短,提高了车辆在高速时的稳定性.     

多支承转子-轴承系统试验台动力学设计

为实现多支承轴承-转子系统振动监测和机械设备故障诊断,设计研制了一台模拟大型旋转机械动力特性的多支承轴承-转子试验台。采用有限元算法,经过系统动力学设计计算和理论分析,表明本试验台具有良好的动力学特性和足够的稳定性裕度,能够进行多种转子动力学实验研究,具备机组机械振动监测、故障模拟、轴承负荷在线监测等多项功能。     

引信球转子动力学特性模拟试验

为了验证引信球转子理论分析的正确性,采用由激光打标机对旋转状态下转正运动过程中的引信球转子表面打标痕的方法设计了一种研究球转子运动的试验,测定了5种力学参数球转子的运动轨迹.试验和理论分析结果均表明球转子相对于其腔室的运动轨迹为空间螺旋线,球转子的解除保险运动受初始进动角、转动惯量差异及质心位置影响很大.通过减小球转子与其腔室之间的滑动摩擦将增长球转子的运动轨迹并减小动态平衡角,而加大球转子质心偏心会增大球转子的动态平衡角.     

可加混料模型的A-最优轴设计

对于五六分量二阶可加混料模型,使用对称的轴设计,并借助矩阵代数理论和最优设计理论,讨论最优设计问题,获得了轴设计类上的A-最优轴设计.     

满足固有频率相似的海洋平台相似模型设计

基于Bockingham的π定理,推导出海洋平台相似模型设计需要满足的条件,并分析了实现各个相似比的基本条件.分析发现,在海洋平台相似模型设计中,模型与原形的固有频率相似是最难以满足的相似条件,但它对动力相似又至关重要.作者首次引入固有频率比相对误差作为模型相似程度的衡量标准,通过分析各个参数对固有频率比相对误差的影响,最大限度地满足相似比条件,为海洋平台相似模型设计提供了实用方法.应用该方法对南海W12-1海洋采油平台进行模型设计,得到较为满意的相似模型.     

轴承-转子系统中滚动球轴承的动力学相似设计

针对轴承-转子系统缩尺模型中轴承的动力学相似设计问题,基于量纲分析法和相似π定理,建立了轴承-转子系统中滚动球轴承模型的动力相似准则,获得了滚动球轴承模型与原型各动力参数的相似关系.在此基础上根据滚动球轴承刚度计算公式得出刚度与基本参数之间的相似关系,并进行了滚动球轴承接触变形和最小油膜厚度的数值验证.最后通过设计实例说明了所建立的相似关系在实际轴承-转子模型设计中的有效性和实用性.     

大型轴系摩擦学及动力学设计的知识表达方法

为使轴系在概念设计或方案设计阶段能运用数字仿真所得到的知识,文中提出了一种敏度矩阵的知识表达方法．提出的敏度矩阵包括参数敏度矩阵、方案敏度矩阵以及特征敏度矩阵,实践表明用它们可简明、有效地表达轴系摩擦学、动力学设计的仿真知识．应用实例针对实际大型汽轮发电机组轴系求得了敏度矩阵,并得到轴系稳定性较佳的系统方案．     

含裂纹转子系统动力学建模与实验研究

疲劳、材料缺陷等因素会导致转子出现不同程度的裂纹。为分析裂纹对转子系统动态特性的影响,本文建立了裂纹转子系统的刚度矩阵,并通过有限元仿真和ZT-3实验台开展了裂纹角度和转速对裂纹转子系统动态特性研究。结果表明：在不同角度的裂纹对转子动态特性的影响分析中,45°裂纹转子系统较30°裂纹转子系统的振动响应剧烈、范围大、轴心轨迹变形程度大,波形的频率叠加现象更为明显,更多的高倍频和分数倍频被激发;在转速为(2000rpm,4000rpm)范围内,随着转速的增加,系统的时域波形逐渐趋于平稳,频率叠加现象减少,振动范围逐渐扩大,轴心轨迹逐渐变为规则的椭圆形,在3200rpm附近存在着系统的临界转速;通过实验得出的裂纹转子系统动态特性与仿真结果吻合,验证了仿真的正确性。     

散料-刃具系统模型设计中的畸变处理

介绍了散料刃具系统模型设计中畸变处理的一般方法,推出了消除畸变后的设计模型·通过试验验证,模型(Ⅱ)更具有可操作性,模型试验的结果与几种计算方法的结果吻合·还对本系统产生畸变的机理进行了分析；介绍了在有条件的情况下配制“人工土”的一般要求·     

拱形防撞装置模型设计与相似性检验

由重庆交通大学研发的拱形水上升降式桥梁防撞装置对拱桥易撞部位进行防护,并能随水位变化而升降。本文通过水工模型与有限元模拟的方法研究防撞带模型结构整体刚度与原型相似,验证了模型与原型的相似性。     

地下通风渗流参数测定的实验模型设计

针对地下通风中的渗流问题，选取一个有代表性的渗流区域作为原始模型，通过相似分析，确定模型主要参数，进而建立了用于研究渗流运动规律的实验模型，该模型对把握渗透气流的运行轨迹，验证渗流速度场通用数学模型的正确性，确立流态指数与渗透速度之间的关系等方面，起到了重要作用。     

采用传递矩阵法分析复合转子系统动态特性

将传递矩阵法应用于结构复杂的复合转子系统,对高速纺丝卷绕夹头的临界速度及其振型进行了理论推导与计算。其分析计算方法对高速纺丝卷绕夹头的设计及其其它类型的复合转子系统的动态特性分析具有实际的参考价值。     

对定床变态河工模型相似性的几点研究

本文通过同一工程的正态和变态两种模型的对比分析，认为试验平原地区宽浅式河道平面上水力和热力特性或工程布置方案，变态模型可以满足相似要求。但是对研究地形条件复杂的河段或只研究河段局部地区及建筑物的水力热力特性，建议采用正态模型。