非线性刚性转子--轴承系统的分叉研究

以转子动力学和非线性动力学理论为基础,针对非线性转子——轴承系统的具体特点,用数值积分和庞加莱映射方法对采用长轴承模型的刚性Jeffcott转子轴承系统在较宽参数范围内进行稳定性研究。计算结果表明,系统存在Hopf分叉及低周期运动。用数值方法得到系统在某些参数域中的分叉图、响应曲线、频谱图、相图、轴心轨迹及庞加莱映射图,直视显示了系统在某些参数域中的运行状态;数值分析结果为该类转子─—轴承系统的设计和安全运行提供理论参考。     

汽轮发电机组转子-轮盘系统的动力分析

转子-轮盘系统是汽轮机的关键部件,以往在对其进行耦合振动分析时,动力学模型非常复杂,公式繁琐,难以求得解析解。采用等效的方法,对质量、转动惯量、质心及惯性矩进行等效,将复杂的汽轮机转子-轮盘-叶片系统等效为简单的转子-轮盘系统模型,将原来的大规模耦合振动系统降阶为低阶等效小规模耦合系统,进而求出其频率和振型。     

碰摩拉杆转子非线性动力学响应特性

对定点碰摩故障状态下拉杆转子的非线性动力学响应特性进行了研究.将轮盘之间的非线性接触特性等效为具有非线性抗弯刚度的弹簧,基于达朗贝尔原理建立了考虑轮盘之间非线性接触特性、非线性油膜力以及碰摩力作用的拉杆转子轴承系统运动方程,并采用数值积分方法对运动方程进行求解,分析了系统位移响应随轮盘的转速和碰摩刚度等参数变化的规律.结果表明:轮盘之间的非线性接触对系统位移响应特性影响较大;随着轮盘转速的升高,系统呈非线性特性;碰摩刚度是影响拉杆转子轴承系统运动状态的重要因素,若增大碰摩刚度,系统的运动状态将发生改变.     

立式转子-轴承系统动力学特性研究

建立了立式转子-轴承系统的动力学模型,采用Newmark数值方法研究了不平衡量及轴承参数对立式转子-轴承系统的动力学特性和稳定性影响并与卧式转子系统进行了对比分析.结果表明:和卧式转子相比,立式转子由于载荷轻稳定性差,稳定性对参数的改变也更为敏感.通过改造Bently-RK4转子-轴承系统实验台,试验验证了上述立式转子与卧式转子的动力学特性差别.研究结果对于立式转子-轴承系统的设计和故障诊断具有一定的参考价值.     

滑动轴承非线性油膜力模型的对比分析

在转子-轴承系统的非线性动力学分析和设计中,滑动轴承的非线性油膜力模型的选取,将直接影响到非线性动力学分析结果的准确程度.为了搞清选取的非线性油膜力模型的计算结果与直接采有有限差分数值法解Reynolds方程的计算结果究竟有多大差别,对无限短轴承模型、无限长轴承模型、非稳态短轴承模型、基于Poincare变换的滑动轴承非线性油膜力数据库模型与直接采用有限差分数值法解Reynolds方程的计算结果进行了对比分析.通过对比分析表明:这些模型与有限差分数值法解Reynolds方程的计算结果在不同长径比下均存在不同程度的误差.这为进行转子-轴承系统的非线性动力学分析时选取恰当的油膜力模型提供了理论指导.     

基于多模型估计的转子裂纹故障诊断方法

转子裂纹故障的早期诊断与预示是当前转子动力学领域的一个难点。针对这个问题,提出了基于多模型估计(MMAE)的转子裂纹故障诊断方法。针对Jeffcott转子建立了正常、裂纹转子模型和基于卡尔曼滤波器的多模型自适应估计器,通过裂纹故障的仿真分析和故障多模型估计表明,该方法对早期诊断和预示转子裂纹故障有良好的效果。     

外转子储能飞轮结构优化设计研究

储能飞轮属于功率型储能技术,利用现代电力电子技术,实现电能与飞轮动能之间的转化。飞轮储能系统利用上、下主动电磁轴承将飞轮旋转体处于无接触悬浮。选择一种阶梯变截面近似等应力转子金属材料飞轮,以获得更高的储能密度,在高形状系数与加工制造难度之间合理优化。针对此飞轮进行强度以及转子动力学分析,此一体化外转子飞轮方案可有效解决飞轮转子轴向长度影响转子动力力学特性并将导致飞轮储能系统结构紧凑性欠佳的问题。     

燃气轮机转子轮盘优化设计平台的开发

研究开发了基于CAD/CAE/MDO系统集成的燃气轮机转子轮盘优化设计平台,通过构建燃气轮机转子轮盘截面轮廓曲线参数化模型,并以关键几何参数为设计变量,径向位移差值及重量最小为优化目标,驱动平台组件自动进行轮盘结构CAE分析和迭代寻优,获取到了影响轮盘性能与结构轻量化的关键设计因素,实现了燃气轮机转子轮盘的自动优化设计。     

燃气轮机拉杆转子的轮盘结合面接触模型研究

为建立更加准确的燃气轮机拉杆转子的有限元模型,对拉杆转子轮盘结合面接触的力学模型进行研究。采用弹簧单元来模拟轮盘结合面的接触,基于结合面改进接触模型,获取结合面法向接触刚度-预紧力关系拟合曲线:随着结合面法向载荷的增大,其接触刚度也在逐渐变大,但是法向载荷超过一定值后,继续增大,接触刚度的增长趋势放缓。根据拟合曲线,得到设计预紧力下对应的接触刚度值,建立了考虑轮盘接触效应的某型燃气轮机拉杆转子有限元模型。结合传统有限元模型,比较临界转速计算结果:两种模型的前2阶临界转速基本相当,相对误差都小于1%;两者的第3阶临界转速相对误差相对较大,为1.66%;改进的有限元模型更真实的反映了某型燃气轮机拉杆转子的轮盘接触状态。     

轴承标高对多跨转子-轴承系统非线性稳定性的影响研究

建立了考虑转子-轴承标高与非线性油膜力的多跨转子-轴承系统高维非线性动力学模型。利用固定界面模态综合法对该模型进行降维，采用Newmark逐步积分法对降维后的动力学模型进行数值计算，可得到转子在各种标高情况下发生油膜失稳的转速门槛值和轴承标高变化对系统动力稳定性的影响规律。对200MW汽轮发电机组转子-轴承系统计算分析表明：由于低压转子后轴承的标高抬起，将导致发电机转子前轴承轴颈的失稳转速显著提前，系统的稳定性降低。分析结果从理论上解释了电站200MW汽轮发电机组发电机前轴承处转子易发生油膜失稳的原因，并且证明了本文所提出方法的有效性。     

具有智能化特征的安全稳定分析与控制决策技术

安全稳定预警与控制辅助决策是智能电网调度技术支持系统不可缺少的应用类功能。在分析安全稳定分析与控制决策计算工作特点的基础上,提出安全稳定分析与控制决策支持智能化的主要特征：自动化和自适应性。介绍了自动化的安全稳定分析计算技术,包括输入数据准备、任务执行和输出结果的自动化处理;阐述了自适应电网运行工况、外部环境和硬件运行状态的安全稳定分析技术,包括调整应用功能的输入数据和妥善处理安全稳定性交互影响,以及根据分析计算任务要求动态优化调度计算资源。这些技术已用于安全稳定综合防御系统,提高了分析结果的适应性和分析计算的效率,在电网运行规划、计划安全校核、超短期安全态势预测、调度操作安全校核和在线分析与控制等电网调度运行管理中发挥作用。     

省柴节煤灶炕技术及其推广

“烧柴做饭，火炕取暖”是我国广大农村的传统习惯。沿用多年的旧式灶炕，热效率低，每年要烧掉大量农作物秸秆和薪柴，还不能很好地解决农民炊事和取暖的问题。     

生态水泥及其发展前景

从生态水泥与普通水泥的概念,着重讲述普通生态水泥与矿渣型生态水泥的各种特性以及与普通水泥在生产工艺、生产费用到对环境的影响分别加以对比和介绍,并对生态水泥的发展趋势进行了归纳,同时提出发展生态水泥,改善人居环境,促进人与自然和谐共存.     

过热器再热器爆漏事故的原因分析及对策

过热器、再热器爆漏事故严重影响了锅炉机组的安全性和经济性,而造成过热器、再热器爆漏事故的主要因素有超温爆管、磨损、高温腐蚀、热疲劳、质量失控等。通过对这些因素的主要原因和爆口特征的分析,提出了一些过热器、再热器爆漏事故的防治措施。     

冶金渣综合利用与节能环保

论述以磁选除铁后的冶金渣为主要原料,集成高炉煤气、蒸汽等再生能源生产节能环保的建材产品的方法。该方法具有能利用大量冶金渣和再生资源、能多途径有效节省能源消耗、避免了冶金渣对环境的二次污染和再生资源的浪费。     

Direct and indirect uses of energy and materials in engineering and construction

The energy content of final products is made up of two parts: the direct energy content, the energy purchased by the firm making and selling the product; and the indirect energy content, the energy used in the manufacture of suplies and in the services purchased by the company. The present paper notes from published energy statistics that in both the UK and the USA the industries which extract and refine materials directly purchase far more energy than the industries which convert the materials into final products. An input-output analysis of the total, direct and indirect, energy purchased by the UK engineering and construction industries confirms the expectations that indirect energy purchases far exceed direct, in the main because large amounts of energy are consumed in the manufacture of materials.It follows that minimisation of the energy required in the manufacture of the products of the engineering and construction industries needs to be carried out in the context of a wider systems optimisation process, in which an industry's suppliers, and in particular its suppliers of materials, are considered an integral part of the system.Some implications of this observation are discussed both from the short and long term point of view.     

能源的开发利用与节能

在节能与环保问题成为当今全球性重要研究课题的情况下，笔者对中国能源的现状、新能源开发问题和在用车辆的环保节能问题进行了研究探讨。认为我国应加大开发可再生能源、核能源的力度，开发城市生活垃圾的新能源，找出在用柴油车实现环保节能的一些新措施。