转子有碰摩和支承松动故障时的非线性特性研究

以具有支承松动的Jeffcott转子为研究对象，并考虑到转子系统转子和定子间的碰摩现象，分析了支承松动和碰摩对转子系统刚度的影响，建立了转子系统振动的微分方程，并用数值方法分析了其非线性动力学特性。数值分析表明，转子在碰摩和支承松动这两种非线性因素的作用下，表现出复杂的非线性行为。     

齿轮—转子—滑动轴承系统时变非线性动力特性研究

本文应用求周期解的数值计算方法－打靶法和判定周期解稳定性的Ｆｌｏｑｕｅｔ乘子研究了齿轮－转子－滑动轴承系统中齿轮啮合时变刚度，滑动轴承非线性特性对转子系统不平衡响应和失稳的影响，并比较了平衡位置失稳和不平均响应周期解失稳，以及按双轴计算与单轴计算结果的差别，为工程设计理论计算提供基础。     

齿轮－转子－滑动轴承系统时变非线性动力特性研究

本文应用求周期解的数值计算方法─—打靶法和判定周期解稳定性的Ｆｌｏｑｕｅｔ乘子研究了齿轮－转子－滑动轴承系统中齿轮啮合时变刚度，滑动轴承非线性特性对转子系统不平衡响应和失稳的影响，并比较了平衡位置失稳和不平衡响应周期解失稳，以及按双轴计算与单轴计算结果的差别，为工程设计理论计算提供基础。     

粗糙度对大间隙环流偏心转子动特性系数的影响

基于作者建立的大间隙环流中转子运动的理论模型,用摄动法推导了大间隙环流流场非线性控制方程的一阶摄动方程,采用数值方法研究了静子和转子壁面粗糙度对大间隙环流中偏心转子动特性系数的影响。研究结果表明：静子和转子壁面粗糙度对大间隙环流中偏心转子动特性系数有较大影响。所得到的数值结果与已有的解析解和实验结果具有较好的一致性。     

传递矩阵－多项式法的改进及其应用

本文提出一种计算转子－滑动轴承－挤压油膜阻尼器转子系统的阻尼固有频率及稳定性的方法，即将传递矩奉多项式法改进后，应用于这类具有分叉结点的系统，直接得到系统的特征多项式，然后用Ｂａｉｒｓｔｏｗ－Ｎｅｗｔｏｎ僻因子法求出全部特征根。本方法具有占内存少、计算速度快、数值稳定等特点，文中对一转子模型进行了计算，其结果与实测基本相符。     

大间隙环流中偏心转子动特性系数的数值分析方法

基于作者用整体流动理论和Moody壁面摩擦系数方程建立的大间隙环流中转子动特性系数数值计算模型,应用摄动方法推导了大间隙环流流场非线性控制方程组的一阶摄动方程,提出了求解大间隙环流中偏心转子动力学特性系数的数值分析方法。用该方法得到的数值结果与已有的解析解和实验结果具有较好的一致性。     

袋型阻尼密封泄漏流动和转子动力特性的研究进展

袋型阻尼密封可以有效地减弱密封间隙内泄漏流体的周向流动, 从而使转子具有优良的动力特性. 本文简介了袋型阻尼密封的发展历程, 详细综述了袋型阻尼密封的泄漏和转子动力特性的理论分析、实验测量和数值预测的研究进展. 介绍了袋型阻尼密封转子动力特性的系统阻抗法和腔室动态压力响应法两种实验测试技术及其应用. 最后在袋型阻尼密封研究综述的基础上, 展望了袋型阻尼密封的研究重点和发展方向.      

传递矩阵—多项式法的改进及其应用

本文提出了一种计算转子－滑动轴承－挤压油膜阻尼器转子系统的阻尼有频率及稳定性的方法，即将传递矩阵－多项式法改进后，应用于这类具有分叉结点的系统，直接得到系统的特征多项式，然后用Ｂａｉｒｓｔｏｗ－Ｎｅｗｔｏｎ人僻因子法求了出全部特征根。本方法具有占内存少、计算速度快、数值稳定等特点，文中对一转子模型进行了计算，其结果与实测基本相符。     

数控机床电机散热温度场的数值模拟研究

电机作为数控机床的核心部件,其性能影响着机床主轴系统的精度、电机效率和使用寿命.因此,合理设计高速电机的结构使其处于最佳的温度场,了解电机在运行过程中各空气区域内的速度及温度分布非常重要.本文以某机床的电机定转子作为研究对象,利用CFD软件对转子通风道的设计方案进行数值模拟,通过数值模拟分析电机内部的流场温度场及流场分布.根据模拟结果进行优化设计,在转子和定子之间进行单排孔和双排孔的优化方案设计,通过温度分布确定最佳设计方案,为电机转子通风道的散热优化设计提供有意义的参考.     

裂纹转子在支承松动时的振动特性研究

以具有支承松动的Jeffcott裂纹转子为研究对象，分析了支承松动和轴上横向裂纹对转子系统刚度的影响，建立了转子系统振动的微分方程，并用数值方法分析了其振动特性。分析表明，转子在裂纹和支承松动这两种非线性因素的作用下，表现出复杂的非线性行为。     

环状密封转子动力系数的数值计算

本文以Ｈｉｒｓ紊流润滑方程为基础，应用摄动分析法及数值计算获得了有限长环状密封的转子动力系数，模型中考虑了人口预旋的影响。通过与实验及用有限差分法获得的结果比较，证明本文提出的方法具有一定的实用性。     

环状密封转子动力系数的数值值计算

本文以Ｈｉｒｓ紊流润滑方程为基础，应用摄动分析法及数值计算获得了有限长环状密封的转子动力系数，模型中考虑了入口预旋的影响，通过与实验及用有限差分法获得的结果比较，证明本文提出的方法具有一定的实用性。     

蜂窝密封内流动传热及转子动力特性的研究进展

蜂窝密封由于其具有优良的密封性能和转子动力特性而广泛应用于叶轮机械中.本文从实验研究、数值模拟和理论分析3个方面对蜂窝密封的研究现状及其进展进行了综述.主要内容包括:蜂窝密封泄漏特性及其密封机理的研究进展;蜂窝密封流动总温升特性的研究进展;蜂窝密封流热耦合作用下的流动传热特性研究进展;蜂窝密封非定常气流激振和转子动力特性的流固耦合机理研究进展.最后在蜂窝密封研究现状综述的基础上, 展望了蜂窝密封的发展方向.      

基于流固耦合的跨声速压气机叶片静气动弹性分析

采用时域推进的双向流固耦合方法对一级跨声速压气机叶片流场和固体域进行数值模拟,研究跨声速转子叶片静气动弹性变形及其对气动性能的影响,对比分析了100%转速下转子叶片的气动特性和固有频率的变化.结果表明:转子叶片在气动力和离心惯性力共同作用下的弹性变形以扭转变形为主,气动力对叶尖前缘变形量的影响可达总变形量的20%.转子叶片变形后通道流通能力增强,气动特性曲线向大流量方向偏移.     

时滞抛物型方程的高精度精细积分法

对一类时滞抛物型方程初边值问题,提出了关于空间步长是四阶精度的高精度无条件稳定的精细积分法.数值算例表明,本文提出的精细积分法具有很高的精度,因而是一种有效的数值方法.     

NONLINEAR THERMAL ANALYSIS FOR THE INTER-SHAFT BEARING UNDER THE DYNAMIC LOAD 1)

中介轴承作为双转子系统高低压转子重要的支承部件,其内圈和外圈均随着低压转子和高压转子高速旋转, 其传热问题更加突出.本文研究中介轴承在非线性动载荷作用下的非线性热行为.基于双转子系统动力学响应定义中介轴承动载荷,考虑中介轴承的径向游隙、分数指数非线性和参数激励等非线性因素,中介轴承动载荷会出现跳跃和双稳态等非线性行为. 考虑润滑剂的黏温关系,根据Palmgren经验公式建立动载荷作用下中介轴承的热传递模型,通过数值求解得到中介轴承稳态温度,发现动载荷的非线性行为导致中介轴承温度出现跳跃和双稳态等非线性热行为.分析转速比、偏心距、中介轴承径向游隙、Hertz接触刚度和滚子数目对中介轴承温度及非线性热行为的影响,表明偏心距、径向游隙和刚度只影响非线性热行为,而转速比和滚子数目对两者都有重要影响. 本文研究表明,动载荷相较于静载荷更适合描述中介轴承的实际载荷,由于双转子系统具有非线性振动特性, 中介轴承的热行为也表现出复杂的非线性行为.     

动载荷作用下中介轴承的非线性热行为研究

中介轴承作为双转子系统高低压转子重要的支承部件,其内圈和外圈均随着低压转子和高压转子高速旋转, 其传热问题更加突出.本文研究中介轴承在非线性动载荷作用下的非线性热行为.基于双转子系统动力学响应定义中介轴承动载荷,考虑中介轴承的径向游隙、分数指数非线性和参数激励等非线性因素,中介轴承动载荷会出现跳跃和双稳态等非线性行为. 考虑润滑剂的黏温关系,根据Palmgren经验公式建立动载荷作用下中介轴承的热传递模型,通过数值求解得到中介轴承稳态温度,发现动载荷的非线性行为导致中介轴承温度出现跳跃和双稳态等非线性热行为.分析转速比、偏心距、中介轴承径向游隙、Hertz接触刚度和滚子数目对中介轴承温度及非线性热行为的影响,表明偏心距、径向游隙和刚度只影响非线性热行为,而转速比和滚子数目对两者都有重要影响. 本文研究表明,动载荷相较于静载荷更适合描述中介轴承的实际载荷,由于双转子系统具有非线性振动特性, 中介轴承的热行为也表现出复杂的非线性行为.      

非线性碰摩力对碰摩转子分叉与混沌行为的影响

研究了具有非线性碰摩力的转子局部碰摩的分叉与混沌运动,利用计算机仿真对某发动机转子的碰摩故障进行了数值模拟,讨论了转子系统参数的变化对转子混池运动状态的影响,并与碰摩实验结果进行了比较,发现了具有非线性碰摩力的转子局部碰摩转子系统的各种多周期运动和混沌运动及其演变过程。     

求解一类网格结构模型的代数多重网格法

针对网格结构离散模型的特点,设计了一类适用于求解大规模二维网格结构数值计算的代数多重网格方法,详细描述了代数多重网格方法中粗化策略与插值算子的构造,并在此基础上得到了一类以该代数多重网格为预条件子的预处理方法。数值试验表明,本文建立的代数多重网格方法及相应的预处理方法是健壮的,具有较好的数值效率,非常适合于大规模网格结构材料的数值计算。近似连续模型的建立为代数多重网格方法的可靠性和计算的准确性提供了有效的理论基础。     

开式转子噪声数值模拟与试验研究

为了研究开式转子在低速起飞工况下的噪声特性,运用计算流体力学(CFD)和计算气动声学(CAA)相结合的方法,对开式转子的离散噪声做了数值模拟。采用非线性谐波法(NLH)对开式转子的非定常流场进行计算,非定常分量和叶面定常载荷一同构建类比声源,最后使用FW-H积分法进行远场噪声辐射计算,获取远场多点的噪声频谱结果。搭建了开式转子试验台,使用0°～90°远场指向性阵列测试了指向角区间内的噪声特性结果,并与数值模拟结果进行对比。研究结果表明：干涉噪声是开式转子的主要噪声;关键频率处的数值模拟结果与试验结果趋势基本一致,误差在3 dB以内;所建立的非线性谐波法频域内展开求解非定常扰动量的气动噪声数值模拟方法,可以为开式转子噪声的快速准确预测提供一定的帮助。