混流式水轮发电机组主轴系统次谐共振分析

以混流式水轮发电机组主轴系统为研究对象,用有限单元法建立系统的非线性全局耦合动态方程,并在此动态方程的基础上分析系统在水流激励和自激惯性力作用下的次谐共振特性,揭示了次谐共振特性与系统的水力参数的关系.最后通过一实例进行了仿真分析得到了系统的次谐共振特性.     

水轮发电机组主轴系统非线性动力学问题的计算分析

以三峡工程为背景,建立了水轮发电机组主轴系统动力摆度计算的非线性模型,提出了主轴系统共振频率和共振转速的计算方法,该方法充分考虑了主轴支承边界条件和有关载荷方面的特点,特别是考虑了由于主轴的垂直安装引起的油膜力的非线性,计算了一台240MW的水轮发电机组的主轴摆度,它与现场实测值吻合良好。     

主轴系统的刚柔耦合接触动力学仿真分析

以高速数控铣床主轴多体系统为例,研究了主轴刚柔耦合多体系统的输出响应的动态特性。从柔性多体动力学的基本原理出发,系统地分析了主轴系统刚柔耦合的动力学模型的原理,提出基于修正的Craig-Bampton法建立主轴系统刚柔耦合的接触动力学模型的方法。基于虚拟样机模型,综合考虑齿轮传动的时变啮合刚度、间隙、摩擦和切削力等影响动态响应的接触因素,分析出轴承结合部、驱动转速和齿轮啮合等的时变特性对主轴系统动态响应的影响。仿真结果与理论和实验分析结果相一致。该仿真算法可以有效地解决考虑多动态参数激励的主轴系统的动态响应问题。     

数控铣床主轴系统的刚柔耦合的动力学分析

以数控铣床主轴系统为研究对象,应用UG对其进行三维建模。ADAMS构建多刚体虚拟样机模型,引入Hertz接触理论,对啮合齿轮进行动态仿真和齿面接触应力分析。在ANSYS中进行主轴的静力学分析,在主轴系统刚体受力分析的基础上,将主轴系统转为柔性体,在ADAMS中计算主轴系统前18阶模态,建立主轴系统的柔性体虚拟样机模型。计算齿轮的刚柔耦合的啮合力,与刚体受力进行比较后发现结果偏差不大,同时ANSYS对主轴进行了动力学分析,找出其结构薄弱环节。     

高速主轴轴承系统热机耦合动力学的研究

从轴承热动态特性,以及主轴-轴承系统的热动力学动态特性等角度,综述相关理论的研究进展以及影响电主轴工作性能的若干关键因素.     

机床—主轴耦合系统动力学建模与模型修正

复杂精密零件的加工对机床装备的性能不断提出新的挑战。为了保证零件加工精度,有必要在设计阶段对机床整机的动态特性进行精确预测和评估。以机床主轴系统为研究对象,介绍一种机床—主轴系统耦合动力学模型,并指出该模型中存在结合面动态特性参数的辨识问题。为了修正该耦合模型,提出一种基于频率响应函数的有限元模型修正技术。采用包含平动自由度(Degree of freedom,DOF),转动DOF以及平动与转动耦合DOF的刚度矩阵来描述结合面的动态特性,通过测量结合面处的动态响应数据,辨识出高速主轴与机床之间结合面的刚度参数,从而达到模型修正的目的。试验结果表明,修正后的机床—主轴耦合模型反映出了机床结构对主轴动态特性的影响,能较好地预测主轴安装到机床上以后的动态特性,从而为高性能机床的数字化设计与制造提供理论依据。     

主轴多部件系统结合部刚柔耦合动力学分析研究

以X8140万能工具铣床为研究对象,系统地讨论了建立这种多部件机械系统的动力学数学理论模型。并在此基础上,由ANSYS软件对主轴多部件系统进行有限元建模,结合部等效处理与耦合,以及动。力学分析,并对结果进行比较分析。以求建立更有效的动力学模型并进行快速仿真。     

高效精密动静压主轴热动力学耦合特性分析

针对采用液体动静压轴承支承的高效精密磨床砂轮主轴工作状况,在砂轮主轴静动态特性分析中,考虑了轴承油膜温升的影响。建立了轴承-油膜流固耦合模型,得到随主轴转速和供油压力的变化而改变的轴承油膜温升和动态轴承支承刚度,然后对主轴系统分别进行静态和动态分析,得到轴承油膜温升影响下的主轴静挠度、动挠度和主轴系统的固有频率。结果表明,对于高效精密磨床,轴承油膜的热特性对砂轮主轴系统的静挠度和动挠度具有显著的影响。     

高速电主轴电动机—主轴系统的机电耦合动力学建模

针对高速电主轴系统具有复杂机电系统的特点,提出对高速电主轴系统进行机电耦合分析的观点。提炼并归纳了高速电主轴系统中存在的多物理过程、多参数耦合现象,给出高速电主轴系统全局耦合关系的框图。通过分析高速电主轴电动机—主轴子系统的结构及其耦合情况,得到了该子系统的机电耦合关系框图,并建立其物理模型。基于机电系统分析动力学理论,采用变分原理法,应用拉格朗日方程建立电动机—主轴子系统的电压方程和机械运动方程,将两组方程联立得到与该子系统物理模型相对应的数学模型,导出子系统的动力学方程,为进一步研究高速电主轴系统的机电耦合动力学性能提供理论基础。     

精密数控平面磨床主轴耦合系统动力减振器

在精密磨削加工时,机床振动不但对被加工工件质量影响很大,使被加工工件产生振纹,表面质量下降,而且还可使轴承磨损,砂轮微刃受到损害,故消除主轴振动十分重要。     

某船尾轴液压无键套合联轴器的过盈安装研究

针对某船调距桨更换桨叶后承载功率增加而产生的液压无键套合联轴器的使用安全性问题,对传递扭矩和推力的联轴器箍套、锥套与尾轴的过盈安装进行了研究.首先分析了液压无键套合联轴器的组成及工作原理,接着研究了联轴器过盈安装的厚壁圆筒理论,根据厚壁圆筒某直径处的应力、变形量的表达公式,计算了传递2.8倍额定扭矩时联轴器套合锥面的过...     

液压伺服系统的非线性控制

分析了影响液压伺服系统性能的非线性因素利用线性系统理论控制液压伺服系统所存在的问题，提出了液压伺服系统的非线性控制方法。     

非线性转子-轴承系统的耦合动力行为及稳定性分析

运用非线性动力学现代理论对一非线性转子-轴承动力系统进行研究.基于Wilson-θ法并将其改进形成一种求解周期响应的局部迭代方法.针对转子系统具有的局部非线性特征,运用该方法使得非线性响应的迭代求解仅在非线性自由度上进行.运用Floquet稳定性分岔理论,结合Poincaré映射研究系统周期响应的稳定性和分岔形式.数值结果展现系统具有周期、拟周期、多解共存、跳跃等丰富复杂的非线性现象.     

利用ARV模型识别水轮机轴系模态参数

针对一类输入激振力不可测的工程结构,论述了基于向量自回归（ＡＲＶ）时间序列模型的结构模态参数识别的基本原理。为考察ＡＲ系数估计的精度,利用中心要限定量建立了估计的自回归系数矩阵协方差的表达式。分别和用水轮机的随机响应信号和自由响应信号识别了模态参数。数值仿真结果表明本文给出的识别方法是鲁棒的。此外,给出了试验结果。     

风力发电齿轮箱系统耦合非线性动态特性的研究

对大型风力发电机齿轮箱传动系统进行分析研究,以齿轮啮合原理、齿轮系统动力学和非线性动力学的理论为依据,在考虑齿轮系统时变刚度、齿侧间隙和制造误差的基础上,建立了具有多级齿轮传动的大型风电齿轮箱的齿轮—传动轴—箱体系统耦合非线性动力学模型。在考虑系统内部激励的情况下对整个耦合系统动态特性进行了研究,为齿轮系统动态性能优化提供了理论依据。     

直升机复合材料传动轴的主共振分析

传动轴的主共振的振幅与传动轴的强度计算有关。在根据质心定理和Galerkin法求得非惯性移动系下直升机的倾斜两端支承纤维增强复合材料传动轴的弯曲运动方程基础上,用多尺度法求得稳态下主共振的一次近似定常解,再分析了最大振幅、振幅突变性等主共振问题。得到了复合材料传动轴比钢、铝合金传动轴运动稳定性好、主共振的振幅小等结论。提出通过加大阻尼减小或消除振幅突变,使传动轴运动稳定。在挠度大的轴段上增加阻尼能减小弯曲主共振的振幅、充分发挥阻尼的作用、优化轴的重量。     

非线性径向主动电磁轴承-转子系统的耦合动力学特性及稳定性

研究径向主动电磁轴承支承的不对称转子系统的动力行为及稳定性。转子模型中考虑了陀螺效应，结合分散PID(pmponional integral differential)控制器方程和转子运动方程，形成系统方程。将预估—校正机理和Newton-Raphson方法相结合，给出一种径向主动电磁轴承—转子系统线性失稳转速即Hopf分岔点所对应转速的计算方法。基于打靶法及将预估—校正机理和打靶法相结合形成的一种轨迹预测追踪的延续算法，研究系统非线性不平衡周期响应及稳定性边界。结合Floquet分岔理论研究随系统控制参数改变径向主动电磁轴承—转子系统周期运动的局部稳定性和分岔行为。     

带膜盘联轴节的动力传动轴的动力特性

带膜盘联轴节的动力传动轴是连接发动机和直升机传动系统的重要零件,其动力特性与一般结构形式的轴有所不同.文中采用有限元计算分析与试验验证相结合的方法,研究这种结构的动力传动轴的刚度、固有频率和转子动力特性.结果表明,这种动力传动轴的1阶振型通常表现为膜盘变形振动,轴的刚度和1阶固有频率随膜盘厚度的增大而增大,而1阶临界转速却基本不随膜盘厚度的变化而变.     

大型液压Stewart平台动态耦合特性

耦合现象在液压Stewart平台中普遍存在,以大型液压Stewart平台为目标,采用AMESim和SimMechanics对液压部分及平台机构部分分别建模。通过软件接口建立联合仿真体系对平台动态耦合进行定量分析,数值模拟6缸动态特性在一致和有差异的情况下动态耦合的强度和规律,该仿真体系针对液压与并联机构进行分布式建模,改善了建模精度。建立大型液压Stewart平台通用联合仿真模型,为Stewart平台的耦合研究提供了有效的理论研究手段,能够针对平台进行前期耦合预测,保证设计方案的准确性与可靠性。     

非线性蛇簧联轴器的振动特性及实验分析

仅对非线性蛇簧联轴器本身的结构进行设计和评定,缺乏全面性和实践性。文中应用非线性振动理论分析非线性蛇簧联轴器基本参数对机械系统振动特性的影响,按照幅频响应曲线对非线性蛇簧联轴器进行合理设计,通过理论和实验证明,系统可以获得良好的振动特性。当满足共振条件时,非线性蛇簧联轴器可以自动中断振幅危险增长,使整个系统平稳运行;当扭矩一定,适当增加簧片的厚度和高度及联轴器的齿数,减小轮齿的宽度,对联轴器和系统均仃利。从系统的角度,为非线性蛇簧联轴器的设计和参数优化提供理论基础。