狭缝节流气体静压轴颈—止推轴承静脉特性分析

在气体静压轴颈－止推轴承的离散化过程中，采用有限元方法，利用加权余量法将其二阶偏微分方程降低一阶，使利用三角单元线性插值函数成为可能，简化了压力分布方程式的计算，给出了轴承的静态特性，分析了结构工艺尺寸、狭缝宽度和轴承间隙等因素对径向和轴向承载性能的影响，揭示了轴颈和止推轴承之间的相互影响规律，并且研究了轴承内部气膜压力分布的规律，最后，通过实测值对计算结果进行了验证。     

动静压混合式气体密封的特性分析

基于气体动压式和静压式密封原理,提出了新型的动静压混合式气体密封(简称混合式密封),介绍了该密封的工作原理.采用有限元法,利用Matlab数值软件,求解了混合式密封及动压式密封和静压式密封端面间气膜的Reynolds方程,得到气膜的压力分布,进而求得了密封的性能参数,如开启力、稳态刚度、泄漏率、摩擦功耗等.比较了不同端面结构的混合式密封与静压式和动压式密封的密封性能,并分析了混合式密封及静压式密封在失去气源情况下的密封性能.结果表明:与动压式密封相比,在同一气膜厚度下混合式密封获得的开启力更大,气膜厚度增加时仍具有较大的刚度;混合式密封可实现静压开启,动压运转;由于同时具有动压效应和静压效应,混合式密封工程应用范围更广;此外,混合式密封的特性参数可以通过在线调节阻封气压来改变.     

狭缝节流气体静压轴颈-止推轴承静态特性分析

在气体静压轴颈 -止推轴承的离散化过程中 ,采用有限元方法 ,利用加权余量法将其二阶偏微分方程降低一阶 ,使利用三角单元线性插值函数成为可能 ,简化了压力分布方程式的计算 ,给出了轴承的静态特性 ,分析了结构工艺尺寸、狭缝宽度和轴承间隙等因素对径向和轴向承载性能的影响 ,揭示了轴颈和止推轴承之间的相互影响规律 ,并且研究了轴承内部气膜压力分布的规律 .最后 ,通过实测值对计算结果进行了验证     

推力轴承各耦合动特性系数对转子横向振动状态的贡献

系统地研究了推力轴承各耦合动特性系数对转子横向振动状态的贡献。计算结果表明，推力轴承对转子横向振动状态的影响主要由推力盘摆动而产生的耦合动特性系数所决定，而由平动所产生的耦合动特性系数对转子振动状态影响的贡献很小，可以忽略。     

航空发动机安装节动柔度测量及静子动力特性计算

本文介绍航空发动机安装节动柔度测量方法及数据处理,在此基础上,介绍发动机静子动力特性的一种试验-解析算法.本文以某航空发动机静子系统为例进行了算例分析,给出部分分析结果.     

蠕动爬行微电机械力－电耦合的致动特性分析

对于以施加电场作为驱动的蠕动爬行微电机构，在柔韧薄板理论和电学物理基础上，通过考虑驱动元件在电场力作用下的几何非线性变形和与结构变形相关的电荷分布及电场力分布，建立了其驱动元件的非线性耦合模型。在此基础上，采用矩量法和增量有限元法相结合，给出了其微电机构在失稳前由弯曲变形引起的蠕动距离随外加电压之间的特征关系。     

水分子扩散阻力对IPMC致动特性的影响

基于Tadokoro理论模型,采用有限元方法对离子交换膜金属复合材料(ionic polymer metal composite,IPMC)的电致动特性进行了数值模拟.通过比较求解控制方程中不考虑水分子扩散阻力和考虑水分子扩散力的两种计算模型,着重探讨和比较了水分子扩散阻力对钠离子携带周围水分子的迁移运动规律和变形过程中各个特征物理量的影响.结果表明,控制方程中增加水分子扩散阻力这一非线性项,对最终的宏观挠曲位移影响并不明显;但是对于钠离子浓度、等效应变、内部平衡力分布等物理量影响很大;这种影响还具有区域性特征,主要集中于电极板附近区域,其他区域影响较弱.控制方程中增加水分子扩散力可以更准确地描述钠离子在迁移过程各物理量的变化规律.     

单机开式复合约束绳系吊装的动点坐标与绳力的通用程序算法分析

主要介绍单机开式复合约束绳系吊装计算的通用程序算法。利用Picard迭代法建立了单机开式复合约束绳系动点坐标的通用迭代算法,以及绳力计算的通用算式,并描述了实现通用算法的关键编程技术;典型算例结果分析表明,通用程序算法是非常有效的,Picard迭代法具有重要的工程应用价值。     

局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解

运用数值方法分析局部多孔质节流气体静压轴向轴承的静态性能,分别建立局部多孔质圆柱塞内的压力分布方程和气体薄膜内的压力分布方程,利用坐标变换将局部多孔质圆柱塞的圆柱坐标与气体薄膜的圆柱坐标转换到同一笛卡儿坐标系,为有限元离散奠定基础.经过有限元推导,求得局部多孔质气体静压轴向轴承的承载能力与静态刚度,并对局部多孔质节流进行试验以验证理论模型的正确性.另外,对局部多孔质节流气体静压轴向轴承和小孔节流气体静压轴向轴承进行对比试验.结果表明:局部多孔质节流和小孔节流静压轴承的承载能力随着气膜厚度的减小而增加;静态刚度随着气膜厚度的增加先增加后减小;局部多孔质节流比小孔节流具有较高的承载能力和静态刚度.     

飞机壁板结构的动特性分析与计算

本文以“修正的变分方法”为基础推导了一种新的飞机壁板结构动力分析方法.该法不需要将结构理想化或离散化而直接对复杂的飞机壁板结构进行特征分析或响应分析,方法的实质是将一个复杂结构划分为一个参考结构和一些附加结构,而把这些附加结构视为作用在该参考结构上的广义力,这些广义力由系统能量的变分求得.同时,本文还将有限条法与各向异性壳法相结合,发展了新的有限条分析方法.文中通过固有频率的计算,对这种方法的计算精度和应用场合等问题进行了讨论.     

氮化铁磁性流体密封研究

利用磁性流体被磁场吸附的原理，探讨了氮化铁磁性流体密封装置的设计原理和动作过程，分析并通过试验验证了磁性流体密封承压能力，进而成功地研制了氮化铁磁性流体密封安全阀，基于磁性流体密封安全阀开启压力稳定性、可控性和密封性能测试结果，所研制的样机已正常运行10000h。     

适用于永磁悬浮轨道及永磁轴承的解析磁力模型研究

基于由磁荷法和虚位移法给出的永磁体磁力数值积分公式,结合两块平行矩形截面永磁体的结构特点,推导出适用于永磁悬浮导轨及永磁轴承的解析磁力模型,并对双筒嵌套永磁轴承及轴向放置双环永磁轴承的轴向磁力计算结果进行实验验证.结果表明:两块平行矩形截面永磁体的磁力分别与永磁体剩磁的平方和永磁体纵向平均长度成正比,磁力随永磁体的截面增加而增大,随永磁体的间距增加而减小;模型计算值与实测值吻合.该模型计算简单,通过代数运算可以得到具有较高精度的磁力计算结果.     

一种滑动轴承非线性油膜力变分近似计算方法

基于变分原理，在π油膜假设条件下，利用无限长轴承的压力解，给出了滑动轴承非线性油膜力的近似表达式同时在实际轴承参数条件下，对比分析了计算结果及数值解，发现该计算结果具有较高精度．     

范德华力对磁头/硬盘薄膜气体润滑动态特性的影响

利用摄动法分析了纳米间隙下范德华力对磁头动态飞行特性的影响规律.结果表明,在飞行高度低于5 nm后,范德华力降低了磁头的承载能力和飞行高度,使飞行高度和俯仰气膜刚度降低,对侧翻气膜刚度没有明显影响.范德华力对磁头滑块飞高振幅的影响主要在于特征振动频率区间,因此,通过磁头设计提高磁头特征振动频率,可以减弱范德华力对飞高振幅的影响.     

基于Poincare变换的滑动轴承非线性油膜力数据库方法

运用状态空间Poincare变换使径向滑动轴承动力系统的部分状态变量由无限区间变换到有限区间,在经过变换的状态空间中求解Reynolds方程,建立了径向滑动轴承非线性油膜力数据库及相应的插值拟合程序,实现了非线性油膜力的快速准确获得。通过滑动轴承,转子系统运动瞬态分析和Poincare映射方法验证了数据库及拟合程序的精度。     

滑动油膜轴承动态特性系数的迭代识别法

本文主要研究油膜轴承动态特性系数的现场识别方法,针对现场识别无法施加人工激振、测点较少,转子不平衡量未知,测点偏离轴承中心等实际限制条件,文中提出一种迭代识别法,直接利用转子不平衡响应(位移时间历程)来识别实际工况下油膜轴承的动态特性系数,最后通过计算机仿真算例分析,取得了满意的结果.     

精密测试转台空气静压轴承动态特征

由于气体的可压缩性，惯导测试设备上的空气静压轴承，在工作中常发生气膜振荡而严重影响主轴刚度和运动精度。本文深入研究了在阶跃载荷及交变载荷作用下，轴承气膜的过渡特性及动刚度特性，为分析空气静压轴承的动态特性提供了理论根据，并成功地解决了转台轴承的稳定性问题。     

范德华力对计算机磁头/磁盘超薄气膜承载性能的影响

在纳米间隙条件下,以楔型滑块和双轨式磁头为例,推导出楔型及双轨式磁头范德华力的计算公式,考察了范德华力对计算机磁头/磁盘超薄气膜承载性能的影响.结果表明,范德华力对计算机磁头/磁盘的承载性能影响很大,范德华力可以降低磁头的承载能力,尤其在最小空气间隙小于6 nm时;在相同尺寸的磁头中,双轨式磁头的范德华力小于楔型滑块的范德华力,而前者的承载力大于后者,双轨式磁头的范德华力对其承载性能影响较小.范德华力可以使飞行高度降低,为磁头设计和磁头/磁盘装配的重要依据.     

范德华力对磁头/硬盘系统气体润滑特性的影响

通过数值方法分析范德华力对磁头承载力的影响以及随飞行姿态的变化规律.结果表明,范德华力主要作用在磁头滑块尾部的凸台上,当飞行高度低于10 nm后,范德华力使得滑块的承载能力明显降低,从而导致飞行高度下降.范德华力主要与飞行高度和俯仰角有关,随着飞行高度和俯仰角减小,范德华力使承载能力和俯仰转矩明显减小.范德华力对侧翻角的影响不敏感,随着侧翻角的增加,范德华力使滑块的承载能力和侧翻转矩略微减小.在磁头设计时,通过增加俯仰角和减小尾部凸台面积可以减小范德华力的影响.     

磁头/硬盘超薄膜气体润滑动态性能分析

考虑速度滑移效应,利用雷诺方程和动力学方程组建立磁头/硬盘薄膜气体润滑动力学分析模型,采用摄动法对纳米飞行高度以下的磁头动态特性进行了数值分析.结果表明,外界扰动频率靠近或超过磁头特征振动频率时,外界振动对磁头飞行姿态有明显影响,使得飞行高度振幅和气膜刚度明显增加,磁头的顺从性变差;当外界扰动频率远低于磁头特征振动频率时,随着磁头飞行高度的降低,气膜刚度和飞行高度的调制量迅速增加.通过磁头/磁盘系统的合理设计,使得磁头特征频率远大于主要的扰动频率,增加磁头对磁盘振动的顺从性,可以控制磁头的飞行高度振幅.