在阶跃载荷作用下液体静压支承的过渡过程特性研究

本文在考滤油液本身和所含气体可压缩的条件下,分析了在阶跃载荷作用下液体静压支承的过渡过程,求得支承系统过渡过程的特性方程、过渡过程延续时间、支承间隙的位移量,以及各参数对过渡过程的影响。在上述理论分析的基础上,得出改善静压支承过渡特性的措施,为提高机床主轴支承和运动精度,提供了新的理论依据和途径。     

波动载荷下频率对液体静压支承系统的影响

利用CFD-ACE+对液体静压支承进行数值模拟,并与理论公式进行对比,得到的流场结果与实际相吻合;同时揭示了波动载荷作用下,频率对液体静压支承系统动态特性的影响.结果表明:波动载荷作用下,频率对油膜厚度、承载力以及动刚度有不同程度的影响.这也为液体静压支承的可靠性设计提供了依据.     

波动载荷下静压支承油膜的数值仿真

为了进一步优化静压支承系统的设计并为其安全运行提供依据,根据实际工程中的液体静压支承系统,运用CFD-ACE+建立了系统中油膜的数值模型,并进行波动载荷下动态数值模拟计算.根据计算结果,并对比理论公式,详细分析了在波动载荷下油膜承载力与刚度的变化特性以及供油速度对其变化特性的影响.结果表明:惯性作用使油膜厚度及承载力对载荷变化的响应存在一定延迟,并且该延迟受供油速度影响;油膜承载力随厚度的变化关系在载荷增大与减小的过程中并不重合;油膜刚度在载荷达到最大值与最小值时最不稳定.     

液体静压支承动态性能表达式与应用

液体静压支承具有许多优良性能：高运动精度,低摩擦功耗,小轴芯偏移,大承载能力,强抗震与长使用寿命等。但这些好的静态性能必须在优良的支承系统动态性能 才能充分显示出来。因此支承静态性能保证运动精度而动态性能保证工作条件。     

基于粘度变化条件下的环形静压支承特性分析

在液压系统工作中,液压油膜受到剪切作用会产生热量,由于这些热量不能完全以对流和传热导的方式散发掉,结果造成油膜温度升高,这将直接影响到液体的粘度和压力分布,并引起支承面压力的显著降低或油膜厚度的减小,很容易造成干摩擦。结合实际情况,在考虑粘度变化的条件下,针对不同工况,应用有限元法对环形静压支承的流体流动特性进行了数值解析,获得了压力场、粘度场的分布规律,并与粘度为常数情况下的解析解进行了对比分析     

扭板节流静压支承的研究

阐述了扭板节流静压支承的特点，并在流体力学和静坟支承理论基础上，建立了该支承的数学模型，定量地分析了系统参数对支承的稳定性和幅－频特性的影响，并在试验台上对理论分析结果进行了实验验证。     

液体静压导轨静态特性的计算

液体静压导轨借助输入支承工作面的液体静压力来支承载荷,凭借其极好的静、动态性能得到广泛应用.静压导轨的油腔几何尺寸和节流阀的设计是根据油腔内的压力分布而确定的.运用有限差分法计算在稳定状态下的静压导轨油腔内的压力分布情况,从而进一步计算静压导轨的静态特性参数.计算结果表明,静压导轨的承载能力随着油膜厚度的增大呈减小的趋势,静刚度随着油膜厚度的增大而变化.     

双圆锥静压支承应用在电液伺服作动器中的研究

通过圆锥静压支承流体力学建模和无因次特征参数优化选择的研究，对该结构形式的抗侧向力，临界空穴速度、泄漏量等特进行了计算，并作了推证和合理简化。文中还通过试验和工程实践的验证表明，采用双圆锥静压支承的伺服作动器可使被控伺服系统静动态特性得到满意的结果。     

液体静压油膜-转台系统的模态分析及参数影响

为了使液体静压油膜-转台系统运行平稳,减小其振动,根据实际工程状况,建立了液体静压油膜-转台系统的有限元模型,并对系统进行了模态分析,研究了系统参数对系统振动频率的影响;并且,利用响应面方法得到了系统参数与振动频率之间的显式函数关系.结果表明:油腔个数、材料弹性模量和油膜刚度的共同作用对系统频率产生影响;材料弹性模量对系统低阶振动频率的影响较小,对高阶振动频率的影响较大;油膜刚度对系统低阶振动频率的影响会随着系统油腔数目的增多而增大.     

平行圆盘形静压支承的理论研究

本文阐明了平行圆盘形静压支承的最大油膜刚度，最大承载能力和最小功率损耗等性能参数与圆盘支承结构参数之间的关系，并得到了最小油膜厚度与阻尼管结构参数的关系式，为该类支承的结构设计提供了简捷的方法．     

集中载荷作用下四直边上任意点支承矩形板的弯曲

基于薄板弯曲问题的广义简支边界条件,通过对集中载荷作用下四直边上任意点支承矩形板的弯曲问题分解为6个基本的薄板弯曲问题,应用叠加法首次得到了该问题的解析解,对典型的薄板弯曲问题进行了计算分析,取得了较好的效果。该结果可以作为基本解用于求解任意荷载作用下四直边上任意点支承矩形板的弯曲问题。     

数控凸轮磨床高刚度液体静压轴承磨头的研究

阐述高刚度数控凸轮磨床磨头液体静压轴承及其节流器的选用方法,按照无穷大油膜刚度的条件,进行了薄膜节流液体静压轴承的设计计算和数控凸轮磨床高刚度磨头的初步设计.     

倾斜腔液体动静压混合轴承的理论分析与试验研究

本文提出了新型的既可采用固定式节流(毛细管)又可采用反馈式节流(扭板弹性元件)的具有四个倾斜油腔的动静压混合轴承.在一定的边界条件下,用有限差分方法解得对应于动压效应的二维雷诺方程的数值解,运用数值积分求得动压特性与静压特性.将上述两个结果综合起来,即得该混合轴承的综合特性.对这种类型的轴承进行了理论分析计算,并与实验结果比较,验证了理论模型与计算结果的正确性.给出了倾斜油腔的倾斜比的优化范围.证明了该种轴承具有比较大的实用价值与优点,并已将这种混合轴承用于M 1080无心磨床的改装设计中.     

阶跃载荷作用下变截面悬臂梁的弹塑性响应模式

利用有限差分离散控制方程进行数值分析，研究了阶跃载荷作用下变截面悬臂梁的弹塑性动力响应。通过对不同阶跃载荷作用下，响应各时刻弯矩分布规律的细致分析，清晰地阐明了变截面悬臂梁的弹塑性动力响应模式。研究表明，对于中载工况，整个响应过程只在梁根部形成塑性铰；对于高载工况，响应过程在梁跨中形成塑性铰的基础上，还增加了在半梁左侧存在塑性区、梁的根部存在驻定塑性铰等响应模式。弹塑性响应分析肯定了刚塑性分析所假定的变形模式的主要特征，同时也指出了刚塑性分析模型的不足，因而增进了对于梁的变形机制的认识和理解。     

提高液体静压导轨承载能力的方法研究

液体静压导轨的承载能力和油膜刚度是衡量导轨工作性能的两个重要的技术指标。为满足高精密数控设备对静压导轨工作特性的要求,基于液体压力损失理论,本文为液体静压导轨设计了一种新型封油面,并仿真分析了新型封油面的结构参数对油腔压力的影响。仿真结果表明,由于在静压导轨的封油面上开设了结构参数合理的油槽,有效提高了液体静压导轨油腔压力,进而提高了液体静压导轨的承载能力和刚度。仿真结果证明了论文所设计的新型静压导轨较传统的静压导轨具有较好的承载能力和刚度。     

仅在角点支承的矩形板弯曲研究

本文应用功的互等定理研究了在一集中载荷作用下四个角点被支承的矩形板的弯曲问题，给出了该问题的精确解及算例。     

阶跃载荷作用下变截面悬臂梁的弹塑性响应模式

利用有限差分离散控制方程进行数值分析,研究了阶跃载荷作用下变截面悬臂梁的弹塑性动力响应.通过对不同阶跃载荷作用下,响应各时刻弯矩分布规律的细致分析,清晰地阐明了变截面悬臂梁的弹塑性动力响应模式.研究表明,对于中载工况,整个响应过程只在梁根部形成塑性铰;对于高载工况,响应过程在梁跨中形成塑性铰的基础上,还增加了在半梁左侧存在塑性区、梁的根部存在驻定塑性铰等响应模式.弹塑性响应分析肯定了刚塑性分析所假定的变形模式的主要特征,同时也指出了刚塑性分析模型的不足,因而增进了对于梁的变形机制的认识和理解.