径向电涡流阻尼器对柔性转子系统振动的控制

为了抑制转子系统的振动和研发高性能的转子系统振动主动控制执行元件,基于电涡流原理提出了一种新型的转子系统径向电涡流阻尼器,在一个带有双盘的柔性转子系统上详细地测量了不同磁场强度条件下径向电涡流阻尼器支撑的转子系统在非旋转状态下的传递函数、在恒定转速下的运动轨道以及在慢加速运行过程中的不平衡响应曲线,并进行了利用径向电涡流阻尼器对转子系统的振动进行分段和比例控制的有效性试验。结果表明了这种新型的径向电涡流阻尼器不仅具有结构简单、无需流体介质、无机械接触等特点,而且其动力特性还容易控制,在设计合理的条件下能够显著地减小转子系统的振动,是一种被动和主动兼备具有良好发展和应用前景的转子系统阻尼结构。     

时变磁场下径向电涡流阻尼器的动力特性

为了研究时变磁场和导体运动的组合效应对非旋转型径向电涡流阻尼器动力特性的影响,在一个径向电涡流阻尼器柔性转子系统上测量不同正弦激励磁场强度和频率条件下转子系统在恒速运行时的运动轨道以及在慢加速运动过程中的不平衡响应。结果说明正弦激励磁场的频率对径向电涡流阻尼器的动力特性有着显著的影响。随着正弦激励磁场频率的增大,径向电涡流阻尼器的减振能力迅速减小。对于给定的正弦激励磁场强度,存在着一个能够影响阻尼器特性的最大正弦激励磁场频率;而对于给定的正弦激励磁场频率,存在着一个能够影响阻尼器特性的最低正弦激励磁场强度。只要正弦激励磁场的频率小于最大正弦激励磁场频率或者正弦激励磁场的强度大于最低正弦激励磁场强度,径向电涡流阻尼器的特性同样可以用正弦激励磁场来控制,否则正弦激励磁场对径向电涡流阻尼器的特性几乎没有影响。按照转子动力学的观点,非时变磁场控制的径向电涡流阻尼器的动力特性优于时变磁场控制时的动力特性。     

静压阻尼器-轴承-转子系统的动力学研究

用有限差分法计算静压型挤压油膜阻尼器的刚度、阻尼系数,在状态空间中建立静压阻尼器轴承转子系统的运动方程,通过不平衡响应及特征值计算,分析系统的过临界振动特性及稳定性裕度;针对实际系统,计算、分析了静压阻尼器的参数对系统动力性能的影响,以系统综合动力性能为目标对系统进行了优化。给出的系统动力学分析计算方法及性能分析结果可用于工程实际。     

挤压式磁流变液阻尼器--转子系统的动力学特性与控制

用磁流变液代替常规挤压油膜阻尼器的润滑油,可制成阻尼特性受磁场控制的挤压油膜阻尼器,用于转子系统的振动控制。依据Bingham模型推导了磁流变液挤压油膜的雷诺方程及其解的表达式,给出了油膜流速、压力分布、油膜反力和阻尼器内磁拉力等的计算公式;以磁流变液阻尼器—刚性转子系统为例,理论分析了挤压油膜的力学特性和转子系统的不平衡响应特性;设计和制造了一种用于转子振动控制的挤压式磁流变液阻尼器;试验研究了支承在该阻尼器上的单盘偏置柔性转子系统的不平衡响应特性和控制方法。研究表明,磁拉力可降低一阶临界转速和临界振幅;油膜反力可降低转子系统在无阻尼临界转速处的振幅,并使一阶有阻尼临界转速增大;通过开关控制能使阻尼器具有最佳的减振效果,使转子振幅在全转速区达到最小。     

轴承-转子系统动力学

介绍了在流体润滑理论和转子动力学基础上发展起来的一门新兴交叉学科－轴承－转子系统动力学的发展历史,所包含的研究内容以及在现代高速旋转机械中开展轴承－转子系统动力学设计的重要性。     

剪切型磁流变脂阻尼器转子系统的动力特性

为了解决磁流变流体沉淀给磁流变流体装置动力特性带来的影响,提出一类流变特性也可以随外加磁场发生显著变化的磁流变脂,基于剪切工作原理设计用于旋转机械转子系统的剪切型磁流变脂阻尼器及单盘悬臂转子系统,通过试验详细地研究剪切型磁流变脂阻尼器对转子系统动力特性的可控性、剪切型磁流变脂阻尼器抑制转子系统振动的有效性,以及剪切型磁流变脂阻尼器对转子系统的振动进行主动控制的适用性,并考察了剪切型磁流变脂阻尼器－转子系统的动力特性在长时间内的重复性。结果表明,利用一个低压电磁线圈产生的磁场就可以控制剪切型磁流变脂阻尼器－转子系统的动力特性,在合适的磁场条件下剪切型磁流变脂阻尼器能够极大地抑制转子系统的振动,剪切型磁流变脂阻尼器－转子系统的动力特性在较长的时间内具有良好的重复性,剪切型磁流变脂阻尼器适合作为转子系统振动的主动控制元件。     

转筒式电涡流缓速器试验研究

介绍车用转筒式电涡流缓速器的结构,分析转筒式电涡流缓速器的性能要求。对某一型号的转筒式电涡流缓速器进行台架试验,列举部分试验项目的试验结果。台架试验表明,转筒式电涡流缓速器能在短时间内达到足够的制动力矩,满足设计要求。     

电流变阻尼器设计及在结构减振上的应用

在一类电流变液研制的基础上,根据结构减振及振动控制的要求和电流变液的性能特点,设计出了三种电流变阻尼器,并应用于不同的结构减振实验中,取得了很好的效果。研究中发现,电流变阻尼器的减振效果主要由阻尼效应和附加刚度引起的移频作用所致,减振效率依赖于电流变液的性能和阻尼器的结构设计。     

新型动静压挤压油膜阻尼器对柔性转子系统振动的控制

为改善传统动压挤压油膜阻尼器油膜力高度非线性的不足,提出了一种新型的动静压挤压油膜阻尼器结构。在推导出新型动静压挤压油膜阻尼器油膜力近似解的基础上,从理论及试验上研究了新型动静压挤压油膜阻尼器对柔性转子系统振动的控制能力。     

用ANSYS实现电涡流缓速器转子盘的温度分析

电涡流缓速器在制动过程中,其转子盘上会产生大量的热量。如果热能不能很好的散发出去,将会使缓速器温度升高,而温度的升高将削弱转子盘的导磁性能。对铁质材料,其居里点是770℃,超过这个温度,材料将失去导磁性能。因此对电涡流缓速器转子盘进行温度分析很有必要。这里用有限元软件ANSYS8.0分析了电涡流缓速器转子盘的温度场,结果证明在正常行驶情况下具有良好散热结构的转子盘,其温度不会过高。     

电涡流缓速器制动力矩计算的新方法

本文对电涡流缓速器的制动力矩提出了一种相对简单的计算方法。该方法考虑了集肤深度,对涡流去磁效应运用了折算的计算方法,编程计算了在不同气隙情况下的制动力矩,并与实际情况进行了比较,理论计算值与试验值基本吻合,说明该方法可行。     

旋翼试验台减摆器失效故障的一种模拟方法

提出了一种在模型直升机旋翼故障试验台上模拟减摆器失效故障方法。在桨叶摆振弹簧片上贴不同层数的粘弹性阻尼材料贴片，测试桨叶摆振衰减时间历程，分析其阻尼比变化情况，确定贴6层阻尼材料贴片后，桨叶摆振阻尼明显增大，同时发现变距摇臂机构也会产生较大的附加摆振阻尼。振动谱图表明，这种减摆器阻尼失效故障模拟方法是有效的，为桨叶减摆器失效研究提供了一个简捷、方便的平台。     

电磁阻尼器分段相位控制研究

对柔性转子轴承系统，用电磁阻尼器实施主动控制时采用分段位控制算法，按转速频率分段设置不同的优化相位超前补偿环节，以便在整个转速范围内有效控制转子过临界振动，获得较好的控制效果，分段相位控制器能提供随转速而变的刚度阻尼特性，实现变刚度及变刚度阻尼控制过程，实验证明，控制算法简单，抑制效果和稳定性好，具有效大实用价值。     

主动控制滑动轴承中的涡流效应

在外加磁场主动控制液晶添加剂体的润滑情况下,径向轴承内的旋转主轴会产生涡流热,从而影响主轴和轴承系统的温度和润滑剂的流变性能。利用三维有限元分析方法,并结合一个具体径向轴承摩擦试验台分析了在稳恒磁场下的速度涡流引起的热效应以及轴一轴承系统中温度的变化。分析结果表明,低转速情况下的涡流热效应并不明显,可以忽略不计;而随着转速的提高,润滑区的温度升高越来越大。由于相对较薄的润滑油膜厚度以及导热系数的巨大差别,润滑区温度呈现近似均匀分布。     

工业磁轴承电涡流阻尼伴随特性研究

针对工业磁轴承中电涡流阻尼效应暂态认知难的问题,通过分析电涡流阻尼的伴随特性定量评价了其在磁轴承控制过程中的作用。首先引入磁矢位对电磁感应定律中的线积分和面积分不同表述形式的电涡流进行了统一,进而推导了工业磁轴承在PWM控制下的工作由电流的交变特性引起电生阻尼和机械振动引起的动生阻尼简化数学模型;然后通过Matlab-Simulink对单自由度磁轴承仿真分析,并且与同控制条件下未考虑涡流效应的模型进行了对比;最后通过冲击响应仿真实验验证了伴随效应,定量评价抑制振动和工作电流特性。研究结果表明,暂态过程中动生阻尼和电生阻尼对工业磁轴承存在着自稳效应,加快了控制电流稳态响应;另外计入电涡流阻尼效应的转子振动位移峰值相对未计入的降低了10.23%。     

铁轨部件表面裂纹的快速涡流检测系统设计

文章针对铁轨部件裂纹缺陷及焊缝质量检测需求,介绍了一种结构简单、灵敏度高的金属表面裂纹涡流检测装置,简述了涡流探伤的基本原理,细述了涡流传感器的结构和设计要点以及检测系统的设计。     

主动弹支干摩擦阻尼器控制转子突加不平衡响应的研究

建立了弹支干摩擦阻尼器——转子系统突加不平衡响应的计算模型,理论分析和实验验证了转子系统突加不平衡响应特性。结果表明,主动弹支干摩擦阻尼器能够有效控制转子系统突加不平衡的振动响应;并且,当动、静摩擦片之间压紧力增大时,将随之使振动幅值减小、瞬态过程缩短。实验与理论分析结果吻合较好。     

大位移电涡流传感器测量电路的设计

电涡流传感器由于具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于对金属的位移检测中.为扩大电涡流传感器的测量范围,采用恒频调幅式测量电路,引用指数运算电路作为非线性补偿环节.利用Matlab计算软件辅助设计了直径为60 mm电涡流传感器探头,并结合测量电路进行实验.实验结果表明最大测量范围接近90 mm,验证了该系统工作的稳定性,证明设计达到了预期效果.     

阻尼吸振器与无阻尼吸振器吸振性能的比较

本文对阻尼吸振器及无阻尼吸振器的吸振性能作了分析与比较。同时，探讨了吸振器类型及其参数的选择方法。