阻尼连接叶片的动力特性研究

研究了干摩擦阻尼器对阻尼叶片动力特性的影响。带有阻尼结构的叶片是一个非线性动力系统。文中推导了干摩擦阻力的实用矩阵表达式，给出了相应示眦非线性动力问题的有限元方法。根据文中所给的方法分析了２例正在服役的叶片，从分析结果总结出了影响阻尼叶片动力特性的阻尼器的主要参数，并得出：由于采用了阻尼结构，激振力的频率和幅值都可以影响阻尼叶的振动特性。     

阻尼叶片动力特性研究

本文研究了干摩擦阻尼器对阻尼叶片动力特性的影响，带有阻尼结构的叶片系统是一个非线性动力系统，文中推导了干摩擦阻尼力的实用矩阵表达式，给出了相应求解此非线性动力问题有限元方法，根据文中所给的方法分析了两片正在服役的真实叶片，从分析结果总结出了几个影响阻尼叶片动力特性的阻尼器的主要参数，并得出：由于使用了阻尼器，外力的频率和幅值都可以影响阻尼叶片的动力特性。     

气动阻尼对裂纹叶片振动特性的影响研究

针对燃气轮机压气机流场产生的气动阻尼影响含裂纹叶片振动特性问题,采用数值计算对气动阻尼下含裂纹压气机叶片振动特性进行研究。将裂纹悬臂梁的一阶弯曲振动简化为单自由度系统,引入呼吸式裂纹刚度模型,改变阻尼系数模拟气动阻尼,利用四阶Runge-Kutta法和快速傅里叶变换,得到悬臂梁相关振动特性图,分析气动阻尼与结构振动的关系。研究结果表明：气动阻尼的存在缩短了振动到达稳态的时间并抑制了稳态幅值和振动的非线性。     

非线性阻尼模型对重力坝地震响应的影响

阻尼对结构的振动反应有重要影响,目前重力坝设计阶段通常取阻尼比为常数,但不能真实反映结构的阻尼机理。为此,基于大型通用有限元软件ABAQUS,利用混凝土损伤塑性模型分析了重力坝在地震荷载作用下的损伤发展和能量耗散,提出了重力坝结构非线性阻尼模型的表达式,分别采用非线性阻尼模型和常阻尼模型计算了重力坝在三向地震波作用下的响应,并对结果进行了对比。结果表明,采用非线性阻尼模型计算的结构响应较大,因此采用常阻尼比模型进行结构地震响应分析可能产生不安全的结果。     

同步发电机非线性电阻灭磁仿真研究

同步发电机通常采用非线性电阻灭磁方式,建立了非线性电阻(包括碳化硅和氧化锌)灭磁的Matlab仿真模型.其中考虑了空载特性的非线性和转子阻尼绕组的效应.通过对某水电站的667 MW水轮发电机进行灭磁仿真,最终得出了磁场电流、电压、d轴阻尼绕组电流的变化情况,以及非线性电阻等各部分吸收的磁能和灭磁时间,从而更真实直观地展示了非线性电阻灭磁过程.     

基于势能-滑模的双馈风电机组广域阻尼控制设计方法

通过构建模型的方式解决双馈感应发电机并入电力系统中存在的非线性功率振荡问题，提出一种具有非线性和鲁棒性的新型功率振荡阻尼控制器，以减小此类系统中的功率振荡。首先，结合双馈感应发电机特性，构造含风电电力系统的能量函数模型。其次，根据构建的稳定流形构建滑模面，对于建模和仿真过程中存在的一些误差和外部干扰，采用扩展状态观测器进行估计。最后，基于扩展状态观测器、滑模变结构控制理论、能量函数设计双馈感应发电机的功率振荡阻尼控制器，并在四机两区系统中验证该方法的有效性。     

阻尼连接叶片的实验研究

介绍了阻尼叶的实验装置，测试及测试方法，分析了测试结果和实验中所观察到的现象，得出叶片摩擦来减振是有产的，。由于干摩擦的介入，叶片的频率，响应模态阻尼比将会受到影响，叶片的响应波形上叠加有摩擦引起的高次谐波，但是基本波形优为正弦波。阻尼连接叶片的摩擦面间的正压力，接触状态会影响叶片的动力学特性，由于阻尼叶片的非线性特性，激振力的大小也会改变叶片的动力特性。     

循环流化床控制策略研究

在420曲循环流化床锅炉的LabView环境下的模型基础上，建立了燃烧系统的控制算法和软件设计。针对该过程的非线性、时变、大滞后、多变量紧密耦合的特性，采取模糊控制方案；并对循环流化床在自动控制进行了探索。     

等效线性及非线性方法的土坝地震反应分析

为对比分析等效线性及非线性方法的土坝地震反应计算结果,采用有限元程序QUAKE及有限差分程序FLAC,基于Rayleigh阻尼模型对砂土地基上的均质粘性土坝进行地震反应分析,验证了两种程序计算结果的一致性。并在此基础上,加载El Centro地震加速度水平分量,采用有限元法的等效线性化模型及有限差分法的完全非线性模型计算土坝坝顶的地震反应时程。结果表明,等效线性化方法计算出的地震峰值反应加速度低于完全非线性方法,而完全非线性方法计算出的地震反应加速度滞后于等效线性化方法,明确了考虑及忽略土体动力非线性在土坝动力反应过程中产生的差异。     

带平行冠叶片的干摩擦阻尼特性研究

基于"滞后"弹簧摩擦模型,分析了带平行冠叶片的干摩擦阻尼特性。通过接触分析获得冠间的摩擦力和相对滑移量,进而求取冠间的等效阻尼和等效刚度。在冠间接触区域,引入了MATRIX27弹簧阻尼单元模拟冠间阻尼和刚度,并对带平行冠叶片进行谐响应分析。计算结果表明:带平行冠叶片的干摩擦可以有效抑制系统的振动,即减振。冠间法向压力、摩擦系数及冠间间隙等因素对系统减振效果有不同程度的影响。     

用于排架结构的铅剪切阻尼器试验及数值分析

为进一步促进铅阻尼器在工程中的应用,针对常见的排架结构,研制了一种铅剪切阻尼器,通过低周往复加载试验,逐个分析阻尼材料铅的有效剪切面积、受剪区厚度、剪切截面形式、加载位移幅值、加载频率、加载次数等因素对阻尼器耗能性能的影响。试验结果表明,设计的阻尼器的阻尼力—位移滞回曲线饱满,耗能性能良好,符合双线性力学模型,并对试验中两个典型型号的阻尼器进行了数值模拟分析,通过对比数模值和试验值,证明了数值计算模型的实用性,为阻尼器在结构体系中的减震应用奠定了基础。     

叶片缘板阻尼结构参数敏感特性分析

针对某型船用燃气轮机高压涡轮叶片的缘板阻尼结构设计问题,开展阻尼结构参数敏感性分析。基于整体-局部统一滑动理论建立叶片-阻尼单接触对摩擦模型,采用谐波平衡法和能量法将非线性摩擦力等效线性化;考虑激振力相位差,迭代求解振动微分方程以获得叶尖幅值响应,找出影响阻尼减振效果的关键参数,分辨具有高敏感度的独立变量,获取阻尼结构初步设计方案。结果表明：缘板阻尼器的质量与刚度、阻尼选材及接触面宽度均属于高敏感度参数;阻尼器所受离心力与激振力幅值之比可作为结构设计过程中的独立变量;计算得到阻尼器设计质量在1.18~3.95 g之间,阻尼器轴向设计长度为31.2 mm。     

带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验研究

在燃气轮机高压涡轮叶片上安装缘板阻尼结构可以有效降低叶片振动应力,为了掌握叶片振动特性,进而指导阻尼结构设计,以某船用燃气轮机高压涡轮转子为研究对象,开展带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验。设计了缘板阻尼结构形式,开发了雾化油滴喷液激振试验系统;同时,模拟常温环境下的叶片工作载荷,结合试验数据分析获取叶片安装阻尼器前后的动应力变化情况。试验结果表明：所设计的试验系统能够很好地模拟叶片弯曲和扭转共振状态;无阻尼激振试验获取的叶片模态参数与理论计算值相当,试验结果验证了理论计算方法的准确性;安装缘板阻尼器后叶片弯曲振动应力下降明显,存在最优阻尼参数使减振效果最佳;根据叶片幅频响应曲线可以看出,缘板阻尼器使叶片非线性力学特征增强,出现叶片振动能量相互传递的现象。     

四缸发动机曲轴减振器匹配的对比研究

由于硅油减振器比橡胶减振器具有较好的降低曲轴扭振的性能,通过试验对比分析某四缸发动机曲轴装橡胶减振器及硅油减振器的性能指标,采用硅油减振器后明显降低曲轴扭振的主要谐次的振幅、最大扭振应力及发动机前端的噪声,使曲轴运转更平稳、发动机工作更可靠。     

簧片滑油型扭振减振器设计方法及验证

介绍了一种簧片滑油型扭振减振器设计方法。首先使用简化模型通过动力吸振理论的最佳定调比和最佳阻尼比针对轴系扭振最主要谐次进行控制,初步确定减振器的减振特性参数;再使用详细模型通过轴系扭振计算进一步调整特性参数,使扭振控制效果达到最优。然后根据参数设计结果开展结构设计,主要介绍了扭转刚度和阻尼系数两个特性参数相关的结构设计方法。最后进行设计检验。将该方法应用到HND 622V20CR柴油机的减振器设计中,显示:所设计的簧片滑油型扭振减振器与原扭振减振器相比减振效果优势明显。     

Comparison of the performance and stability of two torsional vibration dampers for variable‐speed wind turbines

Alleviation of excess fatigue loads due to vibrations in the drive‐train of wind turbines can be achieved through the use of torsional vibration dampers. Two torsional dampers based on different design approaches were designed and assessed: the first employs a conventional band‐pass filter technique, whereas the second involves an alternative model‐based approach. Frequency domain analyses were carried out on the system with the two dampers for the cases with and without model uncertainty. The system using the band‐pass filter‐based damper showed deterioration in stability and performance when subjected to uncertainty in the model and had to be re‐tuned to recover a good damping performance. Conversely, the system employing the model‐based damper maintained good stability and superior damping performance in the presence of model uncertainties. These attributes can ensure that the damper exhibits a good performance even if the wind turbine parameters vary during operation, such as when ice forms on the blades. Time domain simulations were carried out to verify the frequency domain analyses. © 2014 The Authors. Wind Energy published by John Wiley & Sons, Ltd.     

Neural network-based modeling and parameter identification of switched reluctance motors

Phase windings of switched reluctance machines are modeled by a nonlinear inductance and a resistance that can be estimated from standstill test data. During online operation, the model structures and parameters of SRMs may differ from the standstill ones because of saturation and losses, especially at high current. To model this effect, a damper winding is added into the model structure. This paper proposes an application of artificial neural network to identify the nonlinear model of SRMs from operating data. A two-layer recurrent neural network has been adopted here to estimate the damper currents from phase voltage, phase current, rotor position, and rotor speed. Then, the damper parameters can be identified using maximum likelihood estimation techniques. Finally, the new model and parameters are validated from operating data.     

平行冠涡轮叶片的干摩擦减振数值模拟

利用叶冠之间的干摩擦力产生的阻尼,是一种抑制叶片振动、降低叶片动应力的有效手段.本文以某型汽轮机中压第一级动叶片为研究对象,建立了带平行冠叶片的Sgn干摩擦阻尼模型,将叶冠接触面之间的干摩擦力转换为等效刚度和等效阻尼.计算了其在不同预扭量条件下的动应力,分析了不同预扭量的减振效果.计算结果表明:采用0.4mm的预扭量,叶片的动应力数值较无预扭情况下减小约50%,预扭工艺的减振效果明显.进一步增进预扭量,动应力减小的幅度非常有限(＜5%),目前采用的预扭量是较为合理的.     

Micromachine for real-time generator simulation design limits and anovel solution with adjustable parameters

The authors give limits on dimensional scaling in assessing the same transient and steady-state performance of the down-scaled micromachine as that of the full-size machine. This system has the ability to model various types of synchronous and asynchronous machines in real time by means of one machine and to simulate the effects of various types of field and damper windings in the rotor without having a damper cage in the physical model of the machine. By means of this system, new types of machine control such as two-axes control and supplementary damping control can be studied. Test and identification results are given which compare favorably with a chosen set of characteristic time constants     

透平叶片干摩擦阻尼减振研究综述

利用干摩擦阻尼对叶片进行减振是一种简单而又行之有效的方法,广泛应用于航空发动机、电站汽轮机、燃气轮机等涡轮机的叶片上。结合国内外研究成果,本文从阻尼叶片结构分析模型、接触面摩擦模型、接触运动学模型、干摩擦阻尼叶片响应求解方法等几个方面来介绍该领域目前的发展状况,阐述了常见的各种模型及分析求解方法的利弊,最后展望该领域值得更进一步深入研究的几个关键问题。