摩擦系数对轴向推力作用下碰摩转子振动特性的影响

推导建立了轴向推力作用下的碰摩转子非线性动力学方程。以转定子间摩擦系数为控制参数,对碰摩转子系统横向振动和轴向振动行为进行了数值仿真。分析表明:转子与定子间摩擦系数对转子系统横向振动和轴向振动特性的影响非常明显,摩擦系数越大,转子系统振动越复杂。随着摩擦系数的增加,转子系统由简单的周期振动突变为拟周期振动。增大摩擦系数,以转速比为控制参数的系统轴向振动的复杂运动区范围变大,且复杂运动区的振动幅值也有增大趋势。分析结果对旋转机械碰摩故障的识别提供了理论依据。     

轴承-转子-定子系统局部碰摩的分岔与混沌行为分析

提出了三个质量六个自由度轴承-转子-定子系统非线性的碰摩力模型，研究了轴承-转子-定子系统发生碰摩时的分岔与混沌行为，并利用计算机仿真对发动机转子的碰摩故障进行了数值模拟，进而讨论了转子系统参数的变化对转子混沌运动状态的影响，发现了具有非线性碰摩力的局部碰摩转子系统的各种多周期运动和混沌运动。     

双跨转子系统油膜力和碰摩耦合故障的非线性研究

依据非线性转子动力学理论,建立了更接近实际情况的双跨滑动轴承-转子系统非线性油膜力和碰摩耦合故障的动力学模型,利用数值模拟分析了油膜力和碰摩力对转子系统耦合故障响应的影响,研究了在耦合故障的情况下,该系统的分叉与混沌运动,得到了非线性响应的Poincaré映射图、分叉图、相轨线图、轴心轨糓己头?值谱图,发现具有非线性碰摩力及油膜力的耦合作用下转子系统的各种多周期运动和混沌运动及其演变过程。     

转子碰摩量子调控自愈监控方法研究

碰摩是旋转机械常见故障之一,通过对转子碰摩机理的分析,提出了利用量子调控技术对转子碰摩进行自愈监控的方法,建立了转子碰摩量子调控自愈机制,对其实现方法进行了分析和研究.该方法不需要考虑引起碰摩的故障原因,只要外加一种力用来抵消碰摩伴随的故障力就可以消除碰摩故障.对量子碰摩自愈机制、量子初态制备、目标量子测量、碰摩自愈监控系统的设计与实现等进行了分析和研究.结果表明,该方法操作简单,使用方便,能有效预防碰摩发生,特别对早期和轻微碰摩更能收到良好效果,为在线消除转子碰摩提供了一种新途径.     

一类初弯曲转子的裂纹-碰摩故障响应分析

摘要: 为了研究裂纹-碰摩耦合故障的一类初弯曲转子系统响应特性,在考虑转轴变形、非线性油膜力与碰摩力作用的基础上,结合由中性轴理论确定的裂纹开闭规律,建立该类故障转子的动力学方程,利用Poincaré截面和分岔图的变化分析初始弯曲程度与裂纹深度对系统振动响应特性的影响.结果表明：含初弯曲时系统振动响应在临界转速附近的混沌区域比无初弯曲时大,随着裂纹深度的增加,混沌区域逐渐缩小;初始弯曲的运动特性在浅裂纹情况下起主导作用,当裂纹深度较大时,系统振动响应随着初始弯曲程度的增大交替出现由周期演变为混沌状态的过程,混沌响应特性也可发生较大变化.     

滚动轴承——弹性转子——定子系统碰摩故障的非线性动力学分析

以非线性转子动力学理论为基础，结合某发动机模拟器的结构特点，建立了滚动轴承——弹性转子系统碰摩故障的非线性动力学模型，分析了Hertz接触力对滚动轴承和转静件碰摩的影响，利用数值模拟分析了该系统的分叉与混沌运动，得到了一些有价值的结论，所得结果可为进一步研究该型发动机碰摩故障提供理论分析依据。     

单桩负摩阻力的双折线模型理论解

基于荷载传递函数的概念,提出了一种用双折线模型来计算桩负摩阻力的方法。根据单桩承载受力时 桩侧土与桩尖土所处于不同的弹性和塑性状态,运用该双折线模型,建立桩身轴向力和桩土相对位移的微分方 程,得出桩相对位移解式,再以此推导出桩轴向力、中性点位置和负摩阻力。     

航空发动机双转子系统碰摩故障的仿真研究

本文针对航空发动机双转子系统的碰摩故障进行了动力学仿真研究。对航空发动机双转子系统试验器的模型进行了简化,基于ADAMS平台,建立了双转子碰摩系统的多体动力学模型。分析获得了轻微碰摩、较重碰摩和严重碰摩三种碰摩状态下转子系统的时、频域振动响应和轴心轨迹。结果表明:在双转子碰摩系统中,随着转静件碰摩得从轻到重,其轴心轨迹和振动频谱成分发生了较大的变化;特别是在碰摩刚度和阻尼系数较大的条件下,振动响应的频谱变得越来越复杂,出现了高次谐波、组合谐波和次谐波成分。     

Jeffcott碰摩转子系统混沌控制研究

根据Jeffcott碰摩转子系统的非线性动力学方程,利用Poincaré映射图和全局分岔图对系统的混沌行为进行了分析,采用距离空间上的不动点定理分析了混沌控制后的距离空间结构,并构造压缩映射实现混沌控制.用线性压缩映射和小波函数构成的非线性映射对Jeffcott碰摩转子中的混沌行为进行数值仿真,能够把系统控制到不动点或稳定周期轨道,研究结果为转子系统的故障诊断、振动控制及安全运行提供了理论参考.     

质量慢变转子系统的碰摩分析

根据离心机转子质量慢变以及偏心量大的特点，对其在线性碰撞力和线性摩擦力作用下的碰摩动力学特性进行了理论研究，建立了相应的质量慢变碰摩运动微分方程，并应用数值方法分析了转子转速及不平衡量的变化对碰摩转子系统的振动特性的影响，分别从不同侧面描述和揭示了质量慢变转子系统的周期运动、拟周期运动，以及这些运动形式的转化与演变过程．结果表明质量慢变转子系统相当于一个具有时变阻尼和时变刚度的转子系统，该系统的显著特点是在碰摩过程中转子呈现为拟周期运动，并非像相应的恒定质量转子系统那样出现混沌运动．     

基于实测接触轮廓线的精密锥面摩擦联接接触性能有限元分析方法

为使精密锥面联接接触性能仿真分析与实际接触情况相一致,并精确评估其传动性能及指导设计,在建立压紧套接触面正压力与轴向预紧力理论关系式的基础上,提出一种基于三坐标测量机精确测量锥面接触轮廓与有限元数字仿真分析相结合的精密锥面摩擦联接接触性能分析方法。运用Bezier曲线拟合三坐标实测接触轮廓数据,通过Matlab输出实测接触轮廓APDL命令构建有限元实测模型,使实测接触轮廓数据和仿真模型得到耦合。实验测试与仿真分析表明,理论计算结果较低估计了锥面摩擦联接传动性能指标,实测模型由于接触轮廓的不规则性导致各零件只在局部接触充分,与理想模型仿真结果差异较大。因此,精密锥面摩擦联接件设计需同时考虑零件弹性变形与实际接触表面的不规则性,特别是后者对传动效率的影响,以提高精密锥面摩擦联接的设计质量。     

Contact analysis and modeling of standing wave linear ultrasonic motor

A contact model for describing the contact mechanics between the stator and slider of the standing wave linear ultrasonic motor was presented. The proposed model starts from the assumption that the vibration characteristics of the stator is not affected by the contact process. A modified friction models was used to analyze the contact problems. Firstly, the dynamic normal contact force, interface friction force, and steady-state characteristics were analyzed. Secondly, the influences of the contact layer material, the dynamic characteristics of the stator, and the pre-load on motor performance were simulated. Finally, to validate the contact model, a linear ultrasonic motor based on in-plane modes was used as an example. The corresponding results show that a set of simulation of motor performances based on the proposed contact mechanism is in good agreement with experimental results. This model is helpful to understanding the operation principle of the standing wave linear motor and thus contributes to the design of these types of motor.     

单牙轮钻头轴承接触应力分析

采用Pro／M分析软件，利用接触问题的有限元法，对单牙轮钻头轴承内接触受力做了进一步的分析和研究。对轴承内应力的分布，轴向栽荷与径向载荷的关系，钻头结构参数、钻压与接触应力和接触面积的关系作了论述，得出了轴颈上接触应力的分布规律曲线，提出了轴承设计应注意的问题。     

接触分析法在机械密封中的应用

采用Ansys中的接触分析模块,以涨圈密封工程实例为对象,对密封圈的接触应力状况进行了分析.结果显示接触应力轴向分布为：两边最大,在中间位置附近接触应力达到最小且趋于常数.计算得到的接触应力数值远大于理论计算得到的许用应力值,说明该设计的密封效果是比较好的.当一定的液压施加在密封圈后,接触应力远小于材料的许用应力值,表明在密封过程中材料不会发生疲劳现象.     

定压预紧下角接触球轴承的动力学建模方法

针对定压预紧下的角接触球轴承在动态条件下的接触状态进行动力学建模.分析了定压预紧机理和受力特点,考虑了陀螺力和离心力的影响,基于Hertz接触理论,提出了一种角接触球轴承动态非线性模型的建模方法.通过对模型的数值迭代,确定了角接触轴承的动力学参数以及包括轴承内外圈在动态情况下的法向接触力、接触角、最大压应力、轴向位移、接触斑点和刚度值等动态接触参数集.设计了一个装有定压预紧轴承组的试验台,通过预紧力和转速调整,测量轴承在不同工况下内外圈的相对位移,与构建的模型进行了比对,验证了建模方法的正确性,为轴承生热量和疲劳寿命分析提供了理论依据.     

A Study on Law of Change of Real Contact Area of Friction during Transition Process

ＡＳｔｕｄｙｏｎＬａｗｏｆＣｈａｎｇｅｏｆＲｅａｌＣｏｎｔａｃｔＡｒｅａｏｆＦｒｉｃｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ(金长善)￥ＪＩＮＣｈａｎｇｓｈａｎ(金长善)（Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＭｅ...     

Nonlinear dynamic behaviors of ball bearing rotor system

Nonlinear forces and moments caused by ball bearing were calculated based on relationship of displacement and deflection and quasi-dynamic model of bearing.Five-DOF dynamic equations of rotor supported by ball bearings were estimated.The Newmark-β method and Newton-Laphson method were used to solve the equations.The dynamic characteristics of rotor system were studied through the time response,the phase portrait,the Poincar?maps and the bifurcation diagrams.The results show that the system goes through the quasi-periodic bifurcation route to chaos as rotate speed increases and there are several quasi-periodic regions and chaos regions.The amplitude decreases and the dynamic behaviors change as the axial load of ball bearing increases;the initial contact angle of ball bearing affects dynamic behaviors of the system obviously.The system can avoid non-periodic vibration by choosing structural parameters and operating parameters reasonably.     

相背夹持两点接触应力场特殊位置的极值应力

点接触夹持是最常见的夹持形式,也是研究线接触与面接触夹持的基础。点接触可以用集中力模型来模拟,在极限状态下点接触产生的摩擦力与法向集中力通过材料的摩擦系数相关联。摩擦力与法向集中力符合库仑摩擦定律。弹性理论中已经给出了半无限体受二维集中力作用模型应力场的公式,借助这些公式可以对点接触的夹持进行应力分析。当然,点接触可以分为相向夹持与相背夹持,相向夹持的情况已经讨论过[1]。本文对摩擦极限状态情况下相背夹持两点接触应力场的分布进行分析,并给出若干特殊线、点的极值应力的大小和主方向。     

用间隙单元法求解三维弹性接触问题

采用GAP单元法建立了三维弹性接触问题的求解模型,并对I-DEAS软件中缝单元进行二次开发用以求解接触问题．最后进行仿真计算,得到了轴流式转轮体、轴瓦与叶片枢轴组合体的接触应力及其分布,所得结果正确,为处理弹性接触问题提供了一种有效的方法．     

CVT行星齿轮系统动力学特性研究

以某型汽车CVT行星齿轮系统为研究对象,基于非线性接触理论及Recur Dyn多体动力学软件建立了行星齿轮系统多体动力学模型。针对不同工况下行星齿轮系统可视化研究,分析了行星轮系在啮合过程中动态接触力及变化规律,验证了转速与交变载荷的周期性关系是影响轮齿正确啮合的关键因素。仿真分析表明,对于建立的行星齿轮系统可客观显示出各零部件动态特性,其仿真值与理论值相吻合,该研究成果可为齿轮的振动与冲击进一步分析提供一种切实可行的动力学基础。