弹支干摩擦阻尼器在线控制转子失稳

为了实现转子失稳振动的主动控制,建立了基于主动弹支干摩擦阻尼器(ESDFD)的锁相延迟反馈控制法控制转子失稳振动的理论模型和消除转子失稳振动的在线实现方法。理论分析了弹支干摩擦阻尼器提高转子失稳门槛转速,模拟了转子的失稳振动,并对基于锁相延迟反馈控制的在线控制转子失稳振动的效果进行了试验验证。试验结果表明,主动弹支干摩擦阻尼器能够有效地控制转子失稳振动,为转子失稳振动控制提供了一种新途径。     

弹性支承干摩擦阻尼器减振实验研究

建立了弹性支承干摩擦阻尼器实验装置,验证了弹支干摩擦阻尼器的可行性和有效性。干摩擦阻尼器由弹性支承、两个摩片、弹簧以及固定支承组成。摩片之一固定在弹性支承的一端,另一摩片置于固定支承,通过弹簧压紧。摩片之间通过弹簧提供压紧力保持接触。弹性支承内有一轴承,支持转子的一端。干摩擦阻尼器工作方式如下,如果转子不振动,弹性支承静止,所以摩片之间没有相对位移,也就不产生摩擦;如果转子振动,弹性支承端面的摩片与固定支座上的摩片之间产生相对位移,这样两摩片之间的摩擦将为转子系统提供阻尼。实验结果证明干摩擦阻尼器可以明显地降低通过临界转速时的转子振动,它是一种用于转子系统的新型的有前途的阻尼器。     

双盘悬臂柔性转子—挤压油膜阻尼器系统的突加不平衡加速响应特性

建立了双盘悬臂柔性转子－同心型挤压油膜阻尼器（ＳＦＤ）系统的运动微分方程（定常转速和定常加速）及突加不平衡响应方程，分析了系统参数对于突加不平衡响应的影响和加速通过双稳态响应区的突加不平衡及加速响应特性。研究结果表明：系统参数的变化对这估加不平衡呼应的变化有较大的影响。对于加速通过对双稳态响应区的突加不平衡响应，突加不平衡发生在不同的转速比区，响应走的路径也不相同；不同的盘上发生突加不平衡，对于不     

双盘悬臂柔性转子—挤压油膜阻尼器系统的突加不平衡和加速响应特性

建立了双盘悬臂柔性转子—同心型挤压油膜阻尼器 (SFD)系统的运动微分方程 (定常转速和定常加速 )及突加不平衡响应方程 ,分析了系统参数对于突加不平衡响应的影响和加速通过双稳态响应区的突加不平衡及加速响应特性。研究结果表明 :系统参数的变化对突加不平衡响应的变化有较大的影响。对于加速通过双稳态响应区的突加不平衡响应 ,突加不平衡发生在不同的转速比区 ,响应走的路径也不相同 ;不同的盘上发生突加不平衡 ,对于不同临界响应有影响 ;对应两个盘上不同的不平衡量 ,不同阶临界转速处的加速度响应特性不同 ;当悬臂盘距 SFD轴承支承的相对长度较大时 ,系统整体的加速度响应特性较好 ,但突加不平衡后的瞬态振幅也较大。     

双盘悬臂柔性转子一挤压油膜阻尼器系统的突加不平衡和加速响应特性

建立了双盘悬臂柔性转子一同心型挤压油膜阻尼器(SFD)系统的运动微分方程(定常转速和定常加速)及突加不平衡响应方程,分析了系统参数对于突加不平衡响应的影响和加速通过双稳态响应区的突加不平衡及加速响应特性。研究结果表明系统参数的变化对突加不平衡响应的变化有较大的影响。对于加速通过双稳态响应区的突加不平衡响应, 突加不平衡发生在不同的转速比区,响应走的路径也不相同不同的盘上发生突加不平衡, 对于不同临界响应有影响;对应两个盘上不同的不平衡量,不同阶临界转速处的加速度响应特性不同;当悬臂盘距SFD轴承支承的相对长度较大时, 系统整体的加速度响应特性较好, 但突加不平衡后的瞬态振幅也较大。     

转子干摩擦阻尼器及其减振机理

建立了用于转子系统的干摩擦阻尼器的结构模型和力学模型 ,分析了带干摩擦阻尼器转子的运动 ,探明了干摩擦阻尼器的阻尼效果和镇定机理 ,给出了确定干摩擦阻尼器镇定边界的能量平衡方法。分析结果表明 ,干摩擦阻尼器可用于转子系统减振和失稳振动的镇定     

高速悬臂转子—挤压油膜阻尼器系统的瞬态特性研究

研究了高速悬臂转子—挤压油膜阻尼器系统的瞬态响应问题。运用模态综合法求解转子一支承系统的动力响应特性,分析了挤压油膜阻尼器的长度、间隙对转子系统瞬态特性的影响。针对现有的立式悬臂转子试验台,提出了一种直接在转子端部施加不平衡重的方法,实验证明该方法简单实用。理论计算与实验研究均表明,设计合理的挤压油膜阻尼器能有效地降低挠性转子对不平衡的敏感性。     

鼠笼弹支-金属橡胶阻尼器刚度阻尼优化设计

将一种鼠笼弹支-金属橡胶阻尼器装置应用于磁悬浮转子系统振动的抑制。基于有限元分析软件ANSYS Workbench的Design Exploration模块,以系统的不平衡响应为目标函数,利用多目标遗传算法对该装置的刚度阻尼进行优化设计。从仿真结果来看,优化后的阻尼器装置使转子系统平动及一弯振幅分别降低60.1%,41.2%,可以有效抑制系统振动。     

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     

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     

橡胶支承转子不平衡响应试验研究

通过数值计算和实验研究橡胶支承柔性转子系统的不平衡响应。采用基于Timoshenko连续梁理论的有限单元法分析实验转子的临界转速、模态振型和不平衡响应。用Kelvin-Voigt线性粘弹性模型表示橡胶的动态特性。结果表明,使用损耗因子为0.1~0.4的常用橡胶材料可极大地降低转子系统的临界振动响应。3种不平衡量值时,转子一阶临界转速和振幅的试验和数值计算结果吻合较好。受橡胶材料非线性特性的影响,实验和数值计算结果间的偏差随不平衡量的增加而增大。     

Identification of the Spectrum Signature of Air-Bearing Slider Dynamics

Characterization of the motion of air-bearing slider with sub-10-nm clearance is becoming a critical aspect of developing advanced head–disk interfaces (HDI) in hard disk drives to achieve higher areal data densities. In this article, the response of sub-10-nm clearance air-bearing slider induced by a bump contact is recorded using laser Doppler vibrometer (LDV). To identify system dynamics in terms of spectral decomposition, the slider response is studied using FFT, power spectrum density, spectrogram, and Hilbert instantaneous spectrum analysis. The results demonstrate that the response of air-bearing slider in instantaneous contact exhibits nonstationary and nonlinear properties which can be accurately identified using Hilbert instantaneous spectrum. The interpretation and spectrum identification based on Fourier analysis and its extension in time–frequency domain could lead to inaccurate results due to their limitation in resolution and linearity assumption.     

基于显式有限元的转子不平衡与轴承故障耦合分析

为分析转子不平衡与轴承故障耦合振动特征及产生机理,在对转子不平衡与轴承故障耦合状态下受力分析的基础上,基于虚位移原理的增广拉格朗日法建立轴承运动控制方程,运用LS-DYNA建立转子-轴承系统二维显式动力学有限元模型,分析了故障耦合状态下轴承振动加速度、转子轴心运动轨迹,探明了转子不平衡-轴承缺陷耦合故障冲击响应特征及转...     

Automatic balancing of flexible vertical rotors using a guided ball

Automatic balancing of flexible vertical rotors using a ball guided to move freely in a circular groove housed in the rotor disk is studied. The dynamic interaction between the balancing ball and the rotor is investigated using an undamped three-degrees-of-freedom system model in a rotating reference frame. The centrifugal force on the balancing-ball moves it to a relative rest position in the groove and thereby modifies the effective rotor unbalance. The stability of balancing ball position during the rotor whirling motion is analyzed and the conditions under which the unbalanced rotor vibration can be neutralized by the automatic balancer are identified. The stability results are presented graphically to facilitate an effective automatic balancer design. The results show that the automatic balancer can neutralize the unbalance whirling motion of the rotor, when operated at speeds higher than its critical speed.     

平行不对中转子系统的非线性动力学行为

在几个基本假设如刚性转子、轴承各向同性等条件下,考虑转子的不对中和圆盘的不平衡等因素后,建立平行不对中转子系统的动力学模型。首先通过一个坐标变换消除不对中转子间的约束关系,然后根据Lagrange方程推导系统的运动微分方程,分析表明不对中转子系统是一个具有自激振动特征的强非线性系统。最后采用Runge-Kutta法进行数值积分,分析不对中转子系统的非线性动力学行为。数值结果发现,当系统参数变化时,转子系统的轴心轨迹时而表现为周期运动,时而又呈现出准周期特性。当系统作准周期运动时,转子的稳态横向振动中明显存在着多个频率成分,其中包含转子转速的同频以及多种组合频率。     

应用瞬心法的动平衡测量虚拟振动系统

根据瞬时运动中心的概念,提出一种全新的动平衡测量虚拟振动系统。深入分析该系统的结构特点和不平衡响应特点,阐明实际测量系统和虚拟测量系统之间的关系。说明该系统采用柔性铰链连接的一体化板簧机构具有固定的振动中心,高且稳定的平面分离度。同时将压电传感器安装在同一测量平面内,克服了温度、湿度和噪声等环境因素变化时,各个传感器性能变化对系统测量精度的影响,也降低了系统相位误差对于一次不平衡量降低率的影响。试验表明该振动系统可以实现高精度动平衡测量。     

一种新型负载模拟器摩擦力矩与温度场研究

新型负载模拟器利用摩擦加载原理实现对舵机的力矩加载。利用摩擦磨损理论,提出修正的摩擦力矩计算公式,对圆环式、圆盘式、扇形式摩擦副的摩擦力矩进行计算与讨论,初步证明了修正模型的合理性;基于热力学理论,采用有限元软件(ABAQUS)分析摩擦盘瞬态温度场,结果表明,压力、转速的升高都会使摩擦盘温度迅速升高,同时造成高温区更加集中;相比压力而言温度场对转速变化更加敏感;扇形式结构和圆环式结构仿真结果表明扇形式更适合小力矩加载。