油膜惯性力对转子—挤压油膜阻尼器系统非线性响应特性？…

通过求解考虑油膜惯性力转子－挤压油膜阻尼器系统的微分方程，得到了系统稳态圆响应的频响特性曲线、骨架曲线和传递率曲线，并比较了油膜惯性力对于系统稳态响应的影响。分析证明：油膜惯性力使系统的等效刚度系数与阻尼系数产生较大的变化，并使系统的共振峰值得到抑制，系统参数对稳态响应有较大的影响。     

挤压油膜阻尼器滑油黏度—转子风车碰摩特性分析

基于达朗贝尔原理建立了考虑非线性油膜力、碰摩力等作用的双盘—滚动轴承转子系统碰摩动力学运动方程,采用四阶Runge-Kutta法对方程求解。结合时域波形图、频谱图、轴心轨迹图及庞加莱截面图等分析了挤压油膜阻尼器滑油黏度对转子风车定点碰摩动力学特性的影响;拟合求解结果得到风车状态下滑油黏度—稳态运动边界曲线。结果表明：滑油黏度在一定范围内可以有效抑制碰摩响应;滑油黏度较大时,挤压油膜阻尼器对涡轮盘的减振作用失效;滑油黏度—稳态运动边界曲线将系统运动状态分为非稳态区和稳态区,且稳态区在滑油工作黏度范围内随之增大而增大。     

考虑油膜惯性力时Jeffcott转子—挤压油膜阻尼器系统的突加不平衡响应特性

转子系统的不平衡呈可能由于偶然的原因而突然增大，转子系统在突加不平衡作用下的响应特性是一个很值得关心的问题。本文首先建立转子系统的微分方程，然后在考虑油膜惯性力的情形下，分析了转子的突加不平衡响应，并和不考虑惯性力的结果进行了比较。研究表明，考虑惯性力后，对常转速下的突加不平衡响应，瞬态响应的时间和振幅都减小了。对加速通过双稳态响应区时的突加不平衡响应，如突加不平衡发生在双稳态响应区之前，响应将沿     

挤压油膜阻尼器油膜阻尼系数识别及分析

为了进行挤压油膜阻尼器油膜阻尼系数识别的实验研究,首先,利用信号发生器和功率放大器对双向激励实验器进行激振;然后,借助阻抗头获得激励和响应数据;最后,基于机械阻抗原理,通过最小二乘法拟合,得到挤压油膜阻尼器的油膜阻尼系数。通过改变油膜宽度和油膜间隙,研究不同挤压油膜阻尼器参数对油膜阻尼的影响。研究结果表明,随着油膜宽度的线性增大,油膜阻尼呈现非线性增大的趋势。可以通过增大油膜宽度和油膜阻尼,来提高阻尼器的减振性能。随着油膜间隙的线性增大,油膜阻尼呈现非线性减小的趋势,减振性能下降。     

基于流固耦合的滑动轴承非线性油膜动特性研究

针对采用传统静态滑动轴承动力特性系数分析转子从启动到稳定在平衡位置这段时间内瞬态响应的误差较大的问题,提出了采用有限变分法和Newmark-β法相结合的非线性油膜动特性动态分析方法。该方法首先采用有限变分法计算非线性油膜动力特性系数, 解决了采用有限差分法时多次迭代的时效问题,大大提高了计算效率;然后根据计算得到的非线性油膜动力特性系数,通过Newmark-β法分析转子系统的瞬态响应,用学科间迭代方法实现了非线性油膜动力特性系数与转子瞬态响应之间的流固耦合;最后以Jeffcott转子系统为例,对比研究了传统静态分析方法与动态分析方法。结果证明,采用动态分析方法得到的转子系统瞬态响应幅值更小,精度更高。     

适用于参数识别的一种非线性油膜力表达式

基于求解非线性方程的摄动法思想,将油膜力沿轴心轨迹展开成小参数的三阶多次项的形式,用最小二乘回归方法求得动态系数。通过仿真比较非线性非稳态油膜力、线性油膜力、三阶多项式油膜力三种模型下的不平衡响应,由计算结果知三阶多项式油膜力模型与非线性非稳态油膜力模型吻合较好。这种非线性油膜力的三次多项式模型可用于非线性转子轴承系统的参数识别和不平衡量识别。     

升降速过程中转子系统油膜失稳规律

以某悬臂转子-轴承系统为研究对象,基于有限元方法建立了转子-轴承系统动力学模型。通过时域图、三维谱图和幅频响应图得到了转子系统升降速过程中出现的油膜失稳特征,分析了不同角加速度值在升降速过程中对1阶和2阶油膜失稳规律的影响。研究发现:升降速过程中产生的切向惯性力会改变油膜失稳转速,与稳态情况(角加速度为零)相比,升降速情况下2阶油膜失稳转速有所延迟;升速过程中随着角加速度值的增大2阶油膜失稳转速略有增加、降速过程略有减小;降速过程与升速过程相比,出现明显的迟滞效应。     

高频动载轴承内油膜压力特性

传统油膜压力特性研究大多忽略油膜的可压缩性以及轴颈惯性力对油膜压力的影响,但在高频动载荷或瞬态冲击载荷作用下,油膜压力随时间变化剧烈,而油膜密度、粘度等状态参数又是关于压力的函数,油膜不可压缩性假设不再适用.另外,轴颈本身具有很高的加速度,因轴颈高速运动而产生的惯性力也不能被忽略.因此,同时将可压缩性以及轴颈惯性力引入到油膜压力的数值计算,可使计算结果更符合实际物理现象.建立考虑轴颈惯性力的力平衡方程以及考虑油膜可压缩性的雷诺方程,计算轴承在瞬态冲击载荷如矩形脉冲、三角形脉冲以及正弦周期性载荷作用下的油膜压力特性,分析数值计算结果,研究外载荷幅值、脉宽以及相对间隙对油膜压力特性的影响,研究发现,相对间隙越大,轴颈惯性作用越不能被忽略;油膜压力衰减速度并不随外载荷幅值单调变化,外载荷幅值极小或外载荷幅值极大,量纲一油膜压力衰减速度均较快;脉宽变化对量纲一油膜压力衰减速度影响不大.在考虑可压缩性以及轴颈惯性力情况下,油膜压力时历曲线上会出现拍振现象.     

挤压油膜阻尼器动特性系数的数值解法

在分析含挤压油膜阻尼器转子系统的稳定性和动态响应时,需用到八个油膜动力特性系数。当前常用的动力特性系数的解析表达式是基于长、短轴承近似理论简化得到的,其优点是有明确的解析式且计算量小,缺点是精度较差。基于有限元法计算挤压油膜阻尼器动力特性系数:使用泰勒级数将瞬态雷诺方程的分解,采用伽辽金法将分解后的方程进行变分,然后运用有限元方法求解阻尼器的八个油膜动力特性系数。以某转子-油膜阻尼器系统为对象,分别研究了有限元法数值解和短轴承理论模型近似解对转子动力学特性的影响,并与实验值进行比较,研究结果表明:采用有限元法数值解模拟阻尼器动态特性,较短轴承理论近似解更接近于实验值。     

挤压油膜阻尼器-转子系统碰磨分叉的参数特性研究

研究支承在挤压油膜阻尼器上的单盘转子系统的碰磨故障的分叉响应特性。详细分析系统各参数对系统非线性响应特性的影响。发现系统参数具有很强的耦合特性，这种特性使系统响应呈现更加复杂的运动状态，转速比对系统响应的影响很大，但系统如果保持在一定的转速比区间内，系统依然可以保持稳定的周期状态，不平衡参数对系统响应的影响较大，而挤压油膜阻尼器对系统有很好的减振作用，尤其是在高转速区效果更加明显，取较大的碰磨摩擦因数，可以使系统响应处于周期响应区。     

锥形挤压油膜阻尼器转子系统的动力特性

锥形挤压油膜阻尼器是为了克服传统挤压油膜阻尼器动力特性难以进行控制而提出的一种改进结构。本文从试验上研究了支承在锥形挤压油膜阻尼器上的刚性及柔性转子系统的振动特性，主要分析了转子的不平衡量及阻尼器的径向间隙比对转子系统不平衡响应的影响     

弹性连杆机构动力响应的级数解法

本文构造了一种求解具有均布质量、等截面弹性平面连杆机构稳态响应的三角级数解法。模型中考虑了构件的集中质量及集中转动惯量的影响。由拉格朗日方程导出系统的非线性控制微分方程。用有限中心差分法求解系统的稳态响应,并与前人的实验结果进行了比较,从而证实本文所提出方法的正确性。     

端面形貌和流体剪切稀化对螺旋槽液膜密封稳态特性的影响

为研究密封端面形貌变化和润滑流体的剪切稀化特性对螺旋槽液膜密封稳态特性的影响基于幂律模型,建立考虑润滑流体的剪切稀化特性、密封端面径向锥度和周向波度的螺旋槽液膜密封稳态特性数学模型,利用有限差分法求解稳态雷诺方程,分析径向锥度和周向波度对剪切稀化流体液膜密封稳态特性的影响规律。结果表明:当锥度增大时,液膜密封开启力减小、泄漏量增大、摩擦扭矩减小,润滑流体的剪切稀化特性可以明显地减小密封端面开启力和泄漏量,稍微增大摩擦扭矩;当波数增大时,液膜密封开启力增大、泄漏量小幅减小、摩擦扭矩增大;当波幅增大时,液膜密封开启力增大、泄漏量小幅增大、摩擦扭矩明显减小;波度对剪切稀化流体液膜密封稳态特性的影响程度要稍弱于对牛顿流体的影响,但整体趋势保持一致。     

涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响

为探究涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响,选择3种不同方法制备的类金刚石（DLC）涂层和氧化锆陶瓷涂层,构建考虑涂层热特性的点接触弹流润滑模型,分析涂层材料、涂层厚度和润滑剂的流变性对接触区润滑性能的影响。结果表明：在弹流润滑状态下具有不同热特性的4种表面涂层导致了膜厚的差异,固体表面温度及润滑区温度场会随涂层热惯性变化;热惯性最小的DLC涂层加在快速运动表面能获得更高的膜厚;随着涂层厚度的增加,会引起固体表面的温度升高,使摩擦因数降低;非牛顿流体对压力、膜厚的影响很小,但与牛顿流体相比,能获得相对较低的温度。在弹流润滑状态下,涂层覆在快表面对于减小摩擦、提高膜厚是有益的。     

Analytical study on effect of a circumferential feeding groove on unbalance response of a flexible rotor in squeeze film damper

Of recent years, a series of researches have shown that a circumferential feeding groove of squeeze film damper (SFD) has evident effect on fluid film forces in SFD. Therefore, the feeding groove also affects dynamic responses of a rotor in SFD. Present work studies the effect of the feeding groove on unbalance response of a flexible rotor in SFD based on new film force models that include effects of the feeding groove and fluid inertia on dynamic characteristics of the fluid film in SFD. Compared with the published work, unbalance responses predicated under considering effect of the feeding groove on the dynamic characteristics in SFD are small, and rotor speed region for unbalance responses with multiple solutions is different, affecting the stability of a rotor system. And the effect of the feeding groove on the unbalance response is related to action of fluid inertia.     

Investigation on steady state deformation and free vibration of a rotating inclined Euler beam

The steady state deformation and infinitesimal free vibration around the steady state deformation of a rotating inclined Euler beam at constant angular velocity are investigated by the corotational finite element method combined with floating frame method. The element nodal forces are derived using the consistent second order linearization of the nonlinear beam theory, the d'Alembert principle and the virtual work principle in a current inertia element coordinates, which is coincident with a rotating element coordinate system constructed at the current configuration of the beam element. The rotating element coordinates rotate about the hub axis at the angular speed of the hub. The equations of motion of the system are defined in terms of an inertia global coordinate system, which is coincident with a rotating global coordinate system rigidly tied to the rotating hub. Numerical examples are studied to demonstrate the accuracy and efficiency of the proposed method and to investigate the steady state deformation and natural frequency of the rotating inclined beam.     

Analytical study of the effect of a circumferential feeding groove on the unbalance response of a rigid rotor in a squeeze film damper

In recent years, a series of researchers have shown that a circumferential feeding groove of a squeeze film damper (SFD) has an evident effect on the forces of fluid film in SFD. Therefore, the feeding groove also affects the dynamic responses of a rotor in SFD. The present work studies the effect of the feeding groove on the unbalance response of a rigid rotor in a squeeze film damper based on the film force models that include effects of the feeding groove and fluid inertia on dynamic characteristics of the fluid film in SFD. Comparisons with the published work show that the feeding groove increases the orbit radius of rotor whirling and affects the unbalance response of a rotor system. The effect of the feeding groove on the unbalance response is also related to the action of fluid inertia.     

齿轮系统的拍击振动分析模型

在考虑主动轴驱动转矩波动及齿轮副齿侧间隙的情况下，建立了单间隙齿轮系统拍击振动分析的集中质量模型，该模型具有3个转动自由度。利用碰撞动力学原理给出了齿轮副相互碰撞前后的速度映射关系。计算结果表明，当激励幅值较小时，齿轮副处于齿面啮合状态，系统表现为与激励周期相同的单周期振动；当激励幅值较大时，齿轮系统表现为时而齿面啮合、时而脱啮碰撞状态且无规律，为典型的混沌状态；当激励幅值很大时，齿轮系统处于非正常啮合状态且脱啮碰撞，系统呈周期或拟周期振动。     

盘式制动系统参数对制动颤振的影响分析

为了研究盘式制动系统参数对制动颤振的影响,建立了二自由度的动力学模型,利用Matlab进行数值仿真,分别研究了制动初速度、制动压力、阻尼和刚度等因素对制动系统动力学特性的影响。根据得到的位移曲线和相图可以看出:随着制动初速度的增大,系统黏滞阶段持续时间减少,并逐渐进入稳定运动状态;制动压力相对较小时,制动系统处于稳定状态,随着制动压力的增大,摩擦片和制动盘的振动幅值也随之增大,振动强度变大;在阻尼增大的过程中,摩擦片和制动盘均由起初的纯滑动运动状态进入稳定运动状态,且达到稳定运动状态的时间也逐渐缩短;摩擦片在相对较小的制动刚度下即可达到稳定状态,而制动盘则需要有较大的刚度才能达到稳定状态。