电磁轴承支承下轴系转子模态及振动响应分析

为得到电磁轴承支撑下轴系转子的模态频率分布位置及不平衡振动响应规律,以600 Wh飞轮储能系统为研究对象,采用控制变量法分析磁轴承刚度与阻尼随控制参数的变化规律,进而确定电磁轴承支承的边界条件。以此建立轴系转子的有限元模型,利用ANSYS软件缩减阻尼法求取轴系固有频率点及振型;而后以转子不平衡量为体载荷,通过谐响应分析方法得到轴系的稳态不平衡响应曲线,分析其规律。最后进行系统充电实验。研究表明:轴系的固有频率分布在工作转速区域之外;在质量不平衡作用下轴系的位移响应随激振频了升高而降低;实验结果与前述分析基本一致,说明研究方法有效可行。     

高温氧化腐蚀对热浸镀Al-Si-RE涂层表面形貌的影响

为满足航空发动机叶片材料1Cr11Ni2W2MoV钢在更加苛刻的使用温度下工作的要求,本试验对其表面进行了热浸镀Al-6%Si-4%RE处理.依据GB/T13303-91标准,在700℃对浸镀件和未镀件进行了5～600h的抗高温氧化腐蚀试验,并绘制了氧化动力学曲线.采用扫描电镜和能谱仪对浸镀件的形貌、组织及成分进行分析.实验结果表明,浸镀件的抗高温氧化性能远优于未镀件,其氧化时主要经历三个阶段,即氧化初期阶段、暂态氧化阶段和稳态氧化阶段.在氧化初期,表面产生不连续的Al2O8膜并没有起到抗高温氧化的作用;暂态阶段,表面形成连续的亚稳态θ-Al2O3膜;稳态阶段,θ-Al2O3发展为具有一定厚度且致密、连续的α-Al2O3膜,对基体具有良好的保护作用,是浸镀件抗高温氧化性的屏障.同时本工作根据氧化动力学曲线交点,提出耐热用热浸镀铝件在使用前需进行扩散退火处理的可行性建议.     

纳米改性橡胶的阻尼特性研究

以丁基橡胶作为基体,采用不同改性剂改性的纳米空心纤维,通过原位改性技术制备丁基橡胶/纳米空心纤维混炼胶.用SEM观察试样组织结构的变化,并用RPA研究改性后橡胶的Payne效应.根据抽提实验数据计算BR值.结果表明,不同的改性剂对HFS在IIR/HFS混炼胶中的分散性及最终获得的IIR/HFS混炼胶的性能影响较大,而不同分子量的IIR对HFS在其中的分散性也有用一定的影响.     

柔性支撑转子支撑刚度对临界转速的影响分析

旋转机械的工作转速在其临界转速分布范围内会产生剧烈振动,严重时会使系统遭到破坏,因此研究临界转速的影响因素至关重要。建立柔性支撑的储能飞轮转子有限元模型,基于ANSYS Workbench分析软件对不同支撑刚度条件下转子的临界转速进行计算和分析。通过计算结果分析支撑刚度对转子的前三阶临界转速的影响,为使系统的临界转速偏离工作转速提供设计和调整依据。     

材料铺排顺序对储能飞轮应力影响规律研究

以复合材料储能飞轮为研究对象,分析材料铺排顺序对飞轮应力的影响规律。针对飞轮的结构特点,建立多层过盈配合复合材料轮缘应力分析模型,通过ANSYS Workbench软件分析不同材料铺排顺序下复合材料飞轮的径向、环向应力分布情况。结果表明:在转速一定的条件下,当各层轮缘材料相同时,使用玻璃纤维时受到的应力最大,使用碳纤维T800时受到的应力最小;当各层轮缘材料不同时,内层采用成本较低的玻璃纤维,中层采用碳纤维T300,外层采用成本较高的碳纤维T800受力最均匀,变化梯度最小。研究结果将对复合材料储能飞轮的设计和优化工作有一定的参考价值。     

空心飞轮转子的有限元分析与优化

介绍了飞轮储能系统的结构组成,对飞轮设计中的主要参数进行了分析。应用ANSYS Workbench软件对三种不同形式的空心铝合金飞轮转子模型进行有限元分析,研究网格划分对应力仿真结果的影响,并在15 000 r/min的极限转速下研究三种形式空心飞轮转子的应力、变形分布情况。基于有限元分析结果,对曲线轮辐飞轮进行了优化。     

建立工程实践能力评价体系，引导工程实践课程设计的实践研究

随着大学技术转移问题以一种理论期待与现实紧迫的姿态进入高等工程教育改革的视野，高等工程教育既要承担起助推器的作用，以人才为载体转移工程技术知识；也要起到催化剂的作用，培养转移人才，缩短技术转移周期。高等工程教育改革的核心即如何评价工程实践能力已经成为教育改革的焦点。本文通过结合大学技术转移问题，对工程训练实践的要素进行分析，提出了工程实践能力评价的基本概念，建立了工程实践能力评价的基本要素，构建了工程实践能力评价体系，用以指导课程体系的建设，并分析和探讨了工程实践能力评价体系在课程中的重要作用。     

具有弹性支承输流管道的稳定性和临界流速分析

针对梁的弯曲振动问题,研究了具有弹性支承输流管道的稳定性.以相同支承条件下梁的固有频率和振型函数作为输流管道的近似固有频率和振型函数,利用李兹-伽辽金方法对具有弹性支承输流管道的运动微分方程进行离散化处理,经过适当的变换得到一阶状态方程组.根据特征方程分析和讨论弹性支承刚度、质量比和流体压力等主要物理参数对失稳临界流速的影响.研究结果表明,随着流体的流速从零缓慢增加,输流管道先发生动态颤振失稳,静态失稳的临界流速随弹性支承刚度增加而上升,随流体压力的增加而下降,但不随质量比变化.动态失稳的临界流速随弹性支承刚度的增加而上升,随流体压力的增加而下降,但随质量比的增加而先上升后下降.该结论可以为工程实际中所出现的相同边界条件的输流管道振动稳定性分析提供理论依据.     

飞轮储能系统推力盘布局优化分析

基于600 Wh飞轮储能系统对现有结构进行结构布局优化,提出了2种针对推力盘安装位置不同的飞轮储能系统的结构布局,利用ANSYS Workbench对3种结构进行结构力学分析。结果表明:吊装式结构的飞轮储能系统力学性能最差,嵌式结构的飞轮储能系统力学性能最好,夹式结构介于两者之间。这为今后的飞轮转子系统结构设计提供了参考与指导。     

转动惯量比对飞轮转子系统稳定性影响

飞轮转子系统的结构布局对其高速旋转的稳定性有至关重要影响,以600Wh飞轮储能转子系统作为研究对象,通过建模及理论分析得到了转动惯量比与旋转运动稳定性之间存在的关系,采用转子动力学专业分析软件SAMCEF Rotor分析了两种不同转动惯量比转子的涡动频率振型,临界转速等。有限元分析结果和理论建模分析结果互为验证,结果表明:当转动惯量比接近1时,对工作转速超过一阶临界转速的飞轮转子系统,转动惯量比小于1时稳定性较转动惯量比大于1时更有优势,研究结果对以后大容量飞轮储能转子系统结构设计有重要参考依据。