基于接触角变量传递分析方法的角接触球轴承动态特性求解

根据角接触球轴承高速运转时接触角的动态变化,系统地分析了求解高速动态特性的方程组。从求解动态特性的辅助方程出发进行了变量传递关系分析,发现各个方程组最终都是内外实际接触角的函数,从而提出了一种基于接触角求解域搜索的角接触球轴承动态特性计算方法,避免了传统的用Newton-Raphson方法迭代求解角接触球轴承动态特性过程的复杂性和迭代收敛问题,将求解非线性方程组转变为验证方程组。本文还给出了寻找接触角最优值的最小二乘判别准则,并通过算例说明了本算法的可行性。     

基于矩阵表达的高速角接触球轴承动态特性求解方法

三向联合受载的高速角接触球轴承广泛应用于航空航天、机床等领域,其动态特性的求解是研究轴承设计方法和计算转子系统特性的基础。在分析已有高速角接触球轴承动态计算方法的基础上,提出了根据滚动体高速运转时几何参数和力能参数的变化特征,将复杂的高速角接触球轴承动态方程组简化为两个首尾相连接的二力杆有限元模型的求解方法。并给出了刚度矩阵的具体形式和通过设定初始3个方向的受力求解矩阵组的过程。该方法改善了Newton-Raphson方法求解方程组参数耦合的复杂性。算例表明了该方法的计算结果与传统方法的一致性,可以替代传统的拟静力学方法。     

环面节流静压气体球轴承承载力特性的实验研究

为研究环面节流闭式静压气体球轴承的承载力特性,设计了试验轴承及测试装置,介绍了轴承加工工艺及其制造精度的检测结果,完成了轴承承载力特性的实验研究.实验结果验证了所采用的理论计算方法具有良好的工程计算精度.     

基于静特性分析的环面节流静压气体球轴承参数设计

环面节流多孔闭式球轴承具有整体球窝面,是静压气体球轴承的一种新结构形式。按照优先考虑静刚度指标以及兼顾流量、承载力指标的设计原则,采用保角变换有限元法研究闭式气体球轴承几何参数设计的基本过程,并详细讨论了球窝外包角、供气孔包角、供气孔数和供气孔直径对轴承静特性的影响。结果表明,对轴承承载力特性影响较大的参数是球窝外包角和供气孔数,对流量特性影响较大的参数是供气孔数和供气孔直径,对轴承静刚度特性影响较大的参数是球窝外包角、供气孔包角和供气孔直径。通过分析,给出了闭式气体球轴承几何参数的推荐取值范围。     

求解高速球轴承载荷分布的简化矩阵模型

给出了根据滚动体高速运转时几何参数和力能参数的变化特征,将高速球轴承载荷求解方程组简化为基于杆系有限元方法的矩阵模型。通过分析内圈平衡方程,发现杆件有限元模型中的参数在计算过程中具有独立变量,并且包含已知变量,进而对有限元模型进行了降阶简化,得到了4阶矩阵模型,较大程度地简化了载荷分布计算,且其形式尤其适于MATLAB矩阵求解,程序编写变得简单,提高了计算速度,改善了计算的稳定性。最后通过算例比较说明了本文方法的正确性,可以替代传统的计算方法。     

联合载荷下角接触球轴承静态接触特性分析

针对角接触球轴承结构进行静态接触特性分析,研究了联合载荷对结构接触特性的影响机制。依据赫兹接触理论,设定了求解接触应力与接触角的计算方法;利用ANSYS软件建立了角接触球轴承结构模型,并提出了加载方案及约束的设定方法;将仿真结果与赫兹理论结果进行对比,验证了本文建模方法、加载方式的正确性。最后,利用本文模型探讨了联合载荷下的接触应力、接触应变、接触角、接触椭圆的变化规律及影响,为复杂加载工况下轴承的设计及应用提供工程分析参考。     

球轴承当量动负荷的理论计算

本文讨论了单列向心球轴承和单列向心推力球轴承中考虑了内部间隙和变化的滚动体接触角时,当量动负荷的理论计算方法。此法适宜用计算机进行。     

缓闭式空气阀水锤防护效果研究（“研究生论坛”稿件）

为了研究缓闭式空气阀的水锤防护效果,在传统空气阀数学模型的基础上,根据缓闭式空气阀的工作原理,运用水锤理论和特征线方法,建立了缓闭式空气阀的数学模型,并给出了其求解方法。通过算例计算,比较了缓闭式空气阀与传统空气阀的防护效果差异,分析了影响缓闭式空气阀防护效果的各项因素,并给出了各项影响因素的最优值。计算结果表明,缓闭式空气阀能有效地防护负压、降低水锤正压,其防护效果与节流板位置变化的临界压力以及节流板孔口和空气阀孔口的面积比有关。研究成果为缓闭式空气阀的设计和运行管理等提供了科学依据。     

采用二级DCIM方法计算厚介质微带的闭式格林函数

采用二级离散复镜像方法快速计算微带结构的闭式格林函数．离散复镜像方法采用广义函数束方法将谱域格林函数表示成指数函数的线性组合,并使用Sommerfeld恒等式得到空间域的闭式格林函数．二级离散复镜像方法将谱域格林函数分两步近似,减少了广义函数束方法对格林函数进行指数拟合的时间．数值结果表明,二级离散复镜像方法是一种快速、有效的求解闭式格林函数的方法．     

新型高刚度静压气体球轴承的静态特性

提出了一种新型的气体球轴承结构,其球头尺寸大于球窝尺寸,称为过盈型静压气体球轴承。采用三维有限体积法对此类球轴承的静态特性进行了计算分析,并与传统的间隙型和跑合型静压气体球轴承进行了对比,表明本文提出的过盈型静压气体球轴承在承载力和静态刚度方面均有显著优势。     

半球型动压气体轴承陀螺电机设计及性能测试

针对高精度三浮陀螺用半球型动压气体轴承陀螺电机的启停寿命问题,对半球型动压气体轴承的设计理论以及保证轴承在电机工况下能可靠启停的一些关键技术进行研究.其中轴承间隙和螺旋槽结构参数是影响轴承可靠启停以及其力学性能的关键因素,将螺旋槽结构参数作为变量,通过改变变量参数来分析轴承力学指标的变化趋势,得出螺旋槽各关键参数与轴承刚度的关系曲线;通过有限元法仿真分析并校核了电机在工况下轴承的稳定性,证明了轴承间隙参数设计合理.在此基础上研制了半球型动压气体轴承陀螺电机样机,并进行专项的电机启停寿命试验,启停次数满足陀螺不少于3 000次指标要求,满足高精度三浮陀螺的使用要求.     

奇异值分解法在建立气水层识别模型中的应用

由于气层、水层层段上物性的复杂性,导致测井曲线特征复杂,利用测井曲线直接识别油气层的效果不好,有可能造成误判或错判,为此,提取一些特征参数,建立识别气层、水层的判别函数,来提高识别的准确率。本文对气层、水层的测井响应进行分析,提取气层、水层的测井曲线特征参数,利用模糊模式识别渗透层,奇异值分解方法建立判别函数,最后利用判别函数来识别油（气）层、气水同层、水层和干层,实际解释结果表明,取得了符合率高的效果。     

有限差分法求动静压轴颈轴承性能研究

为了对动静压轴颈轴承性能进行研究,利用有限差分方法编写了可以计算动静压气体轴承静态、动态和动静混合情况下性能参数的计算程序,分别讨论了前端角、网格数与收敛精度和偏位角对计算结果的影响.结果证明,前端角对求轴颈轴承静态性能没有影响,而网格数需要与收敛精度相匹配,否则对计算结果影响很大.在求动态性能时加入了偏位角嵌套循环,考虑了实际气膜厚度表达式对轴承性能的影响.计算结果与有实验验证的算例相比较,两者误差在5%以下,证明此程序方法计算结果正确可靠,该方法已成功应用于实际工程设计之中.     

Study on High Stiffness Gas Bearing for Precision Centrifuger

0rnonvrn0NPrecisioncentrifugerisahighprecisi0ninertialnati-gationtestsystem.Itfunctionst0accuratelycalibrateac-celerometers.Theprincipleofmeasurementisformulaa=.'R,wherecoisangUlarsPeedandRisradiusofro-tationasshowninFig.l.coandRinfluencetLheprecisi0nofaccelerationa.Theyaredistuthedhymanyfact0rs,suchaschangeinroIationradiuscausedbycentrifugalforce,parallelmovementandinclination0faxisX,swayofrotationaxisYcausedbyl0wstiffhess0fhearings,un-evenofooands00n.Therefore,0ne0ftheke}st0im-provingtL…     

最大刚度下单孔静压圆盘止推气体轴承的参数优化

根据已知承载力求最大静刚度的设计准则,采用不可压缩流简化方法,推导出显含圆盘止推轴承结构参数的等效刚度计算式。图解法分析结果表明,轴承的最大刚度点位于设计平面内稳定性约束条件和供气孔直径约束条件的交点;数值优化计算的结果与图解法一致,计算方法可行。     

北大港浅层含气砂岩AVO异常响应特征与应用

北大港油田浅层气第三系明化镇组,埋深600～1200m层段以上的气层.岩石物性研究发现,当砂岩中含气时,P波速度明显降低,并且含气时泊松比也明显低于含水时泊松比,从而构成利用AVO方法进行气藏检测的理论基础.根据对北大港189井区的三维剖面进行AVO处理,从已知井出发,在原始测井曲线的基础上建立AVO正演模型;通过对邻...     

采气井口气密封检测研究

采气井口是油气田开发的关键设备，现对其进行气密封性能检测，检验和控制质量，直接关系到安全环保和油气田资源保护。对采气井口水压密封检测和气密封性能检测进行总结，并结合超高压气密封检测装置研制情况，重点对如何建立高压气密封检测装置，如何进行水压密封检测和高压气密检测，以及提高采气井口气密封性能问题进行了探讨。     

周期分布压力腔的小孔节流圆形静压气体轴承静动态特性研究

利用摄动法研究了沿周向周期分布压力腔的小孔节流圆形静压气体轴承的静动态特性。通过有限差分法求解稳态雷诺方程和扰动雷诺方程,计算了轴承静承载力和静刚度及动刚度和阻尼系数,分析了扰动频率对轴承动态性能的影响,并对轴承的稳定性进行了分析。研究结果表明:扰动频率对轴承动态性能有较大影响;轴承的稳定性与气膜间隙、供气压有关,供气压越大,轴承稳定性越差,随着气膜间隙增大,稳定性先减弱后增强。     

二维无旋超音速扩散对称流动控制方程及其特征线方程和相容性方程

通过改变止推气体轴承等间隙的流道结构,对变气膜厚度圆盘止推气体轴承中二维无旋超音速扩散对称流动控制方程进行推导,得出其特征线方程和相容性方程,对所得特征线方程和相容性方程用等间隙气膜内一维超音速流动的解析解进行验算。结果表明,当内点间距合适时,特征线法数值求解与解析解结果十分接近,推导的特征线方程和相容性方程正确。