轴承-转子系统的分岔与混沌特性研究

利用一种精确的非稳态非线性油膜力模型求得油膜力。以无量纲偏心和一个反映多种影响因素的综合参数为分岔变量,用数值积分法在广泛的参数变化范围内研究了轴承一转子系统运动的变化规律,作出了分岔图。借助Poincare映射和Lyapunov指数分析了系统的运动形态。结果表明,利用该油膜力模型可从不同角度发现由倍周期分岔导致的混沌现象和概周期运动等复杂的非线性动力学行为。随着参数的变化,复杂的运动区域中间会出现简单的运动区域。这为合理设计系统参数以避开危险区域提供了依据。     

确定螺栓联接预紧力的新方法

重新考查螺栓联接的作用原理，提出一种新的设计方法，并给出了预紧力的确定范围，以最小的经济成本设计更可靠的螺栓联接。     

实现螺栓联接给定预紧力的有效方法

实现螺栓联接给定预紧力的有效方法西安交通大学张宏浩，牛锡传，王文生在螺栓联接中，装配时要适当预紧，以防止结合面受外力时发生松动。这是保证联接强度的前提。设计中，可通过对螺栓联接的受力分析、确定预紧力。尤其象发动机连杆的大端联接螺栓、汽轮机转子联轴器联...     

箔片动压气体轴承-转子系统的振动特性试验

基于轴承-转子系统的非线性响应,搭建箔片动压气体轴承-转子系统振动试验平台,结合时域图、频谱图、轴心轨迹图和时间-频率-幅值三维谱图分析轴承-转子系统升、降速过程中运行状态的变化情况,研究轴承-转子系统运行过程中的非线性振动特性以及升、降速率对低频振动的影响。试验结果表明：在箔片动压气体轴承转子系统升、降速过程中,较高的升速率和较低的降速率均可以有效抑制低频能量的聚集,减小或者避免低频振动的产生;较高的升速率可以提高锁频振动发生时的工频,较低的降速率能够在工频较高时结束锁频振动现象。     

螺栓联接蠕变松弛有限元分析

针对目前研究中缺乏考虑粗糙表面对螺栓联接蠕变松弛的影响,利用APDL语言建立螺栓联接二维轴对称有限元模型进行FEA仿真,分析粗糙表面和初始预紧力对螺栓联接蠕变松弛的影响,研究螺栓和联接物蠕变对螺栓联接蠕变松弛的作用。研究结果表明:考虑粗糙表面的螺栓蠕变松弛比没有粗糙结合面的稍小;初始预紧力越大,螺栓蠕变预紧力损失越多,但保持的预紧力也越大;螺栓蠕变对螺栓联接蠕变松弛起主要作用;螺栓联接蠕变松弛并不是螺栓蠕变和联接物蠕变的线性叠加。研究结果对研究螺栓联接松弛机理和防松以及螺栓拧紧工艺具有一定的指导意义。     

工作温度与预紧温度相差较大时紧螺栓联接的预紧

研究了当工作温度与初始预紧温度相差较大时，不同材料组成的紧螺栓联接中的力－变形关系，提出了一个简便的图解方法，导出了振动条件下考虑热弹变形影响的紧螺栓联接预紧力的计算公式。     

计算紧螺栓联接系统刚度的一种新方法

由工程力学可知:一个弹性体受力后要发生变形,同时,在其内部积蓄了一种能量,这种能量称为变形能.在变形过程中,如不考虑能量损失,积蓄在弹性体内的变形能U,在数值上等于外力所做的功,即U=W.当外力由零增至P时,由积分结果可知:W=PΔL(其中ΔL为弹性体的变形),其几何意义,如图1所示,三角形OPD面积即为外力所做的功,也即弹性体的变形能.图2所示为螺栓联接系统的力--变形图.图中Q0为螺栓联接系统所加的预紧力,Δ10、Δ20分别为螺栓和被联接件受预紧力Q0后的变形.所以,加预紧力后:     

有紧密性要求螺栓联接的可靠性设计研究

对有紧密性要求的紧螺栓联接,为有效地防止工作中的松动、泄漏,从保证最小剩余预紧力可靠度着手,分析研究了可靠性设计思想,具体给出了该联接的可靠性设计方法。     

螺栓联接强度计算方法中一个值得研究的问题

本文针对当前螺纹联接计算方法中所求预紧力偏小,不能与 GB3098.1-82规定相适应问题,提出用材料利用系数作为预紧力大小的判据,并引入载荷系数,以提高预紧力值,不仅增强联接的可靠性和紧密性,也提高了螺栓承受变载荷时的疲劳强度。文中着重讨论了受轴向工作载荷的紧螺栓联接的强度计算方法问题,但该方法也适用于其他各种工况,在工程实际中具有实用价值。     

基于弹性支承的磁悬浮轴承转子系统振动控制

为寻找抑制磁悬浮轴承转子系统振动的有效方法,基于有限元分析软件ANSYS对转子系统附加外弹性支承前后的动态特性进行仿真对比分析,同时搭建磁悬浮轴承转子试验台进行试验验证。仿真及试验均表明,通过引入合适的外弹性支承结构,可以有效抑制系统振幅。     

螺栓连接接口轴向振动能量耗散特性研究

根据螺栓连接接触面的轴向接触微观特征,将接触面的接触方式分为峰-峰接触和峰-谷切向接触,提出了螺栓连接轴向振动的动力学模型。在假定接触面出现简谐运动条件下,推导出接口阻尼力的解析表达式和接口能量耗散的关系式。该式表明,轴向振动单位周期内的能耗包括粘性阻尼和干摩擦阻尼能耗两部分,这两部分能耗都与振动幅值和固有频率的平方成正比。粘性阻尼能耗与频率比和阻尼比成正比,干摩擦阻尼能耗与接触面峰-谷切向接触压力与总压力之比成正比,而与振动幅度和压缩位移比成反比,与接口的拉压刚度比成非线性关系。     

非线性裂纹转子密封系统的耦合振动分析

随着旋转机械结构参数的提高,作用在转子上的密封中的气流激振力将显著增大。本文针对裂纹转子密封系统进行了研究。应用Muszynska非线性密封力模型,建立了在密封中的气流激振力作用下的裂纹转子系统耦合动力学方程,分析了在非线性密封力作用下的裂纹转子运动特性,并着重讨论了迷宫密封的物理和结构参数对裂纹转子运动特性的影响。研究结果表明,系统具有非常丰富的非线性动力学行为,密封中的气流激振力对裂纹转子的周期运动有明显的抑制作用,密封结构的各主要参数对系统稳定性有很大影响,故可以通过调整密封参数来改善系统的动态稳定性,这为旋转机械的理论设计和故障动态监测提供了理论依据。     

含轴承间隙的转子非对称支承等效力学特性模拟分析方法

轴承间隙与支承非对称广泛存在于旋转机械系统中,是转子振动跳跃、偏移、反进动等复杂振动特性产生的主要影响因素.工程中对两者耦合影响下的复杂振动机理阐释不清,相关的等效力学模拟方法也各有局限.为此提出一种含轴承间隙的非对称支承结构等效力学特性模拟分析方法.通过支承结构的周向分解,解决了现有等效力学模拟方法难以同时模拟轴承间...     

考虑垫片非线性时法兰接头性能的三维有限元模拟--法兰接头的应力强度和泄漏过程分析

本文对法兰接头系统建立了有限元模型。利用ANSYS有限元程序 ,详细分析了法兰接头连接系统的强度和紧密性 ,同时分析了接头的泄漏过程。     

惯导系统螺栓连接结构的有限元分析与试验验证

以一个惯导系统的螺栓连接结构为对象,建立了结构有限元模型,以模态试验数据为依据修改有限元模型,对模型中螺栓连接的建模方法进行了修改,获得了理想的结果,为后续的工程应用奠定了基础。     

转子系统不对中振动机理及特征分析

转子系统不对中故障是旋转机械常见故障之一。就转子系统不对中振动的机理,从影响因素、齿式联轴器的受力特点及运动特征等几方面进行了分析,并对转子系统不对中故障特征进行了分析。     

考虑齿距偏差的直齿轮转子系统振动特性分析

针对工程实际中的齿轮存在齿距偏差,主要研究齿距偏差对齿轮系统振动特性的影响。考虑齿距偏差,建立了齿轮啮合刚度和传递误差模型,在此基础上,建立了通用齿轮啮合动力学模型,将该模型与转子系统有限元模型进行耦合,得到了齿轮转子系统有限元模型,分析了齿距偏差对系统振动响应的影响。研究结果表明:由于齿距偏差的存在,齿轮双齿啮合区刚度降低,无载荷传递误差增大,齿轮系统振动增大,频谱图中出现啮合频率及其高次谐波的边频带成分,这些边频带主要由主动和从动齿轮的转频及其倍频组成。减小齿距偏差和增大作用扭矩均能降低齿距偏差引起的边频带幅值。研究结果可为含齿距偏差的齿轮振动分析提供理论依据。     

转子系统动静件间尖锐碰摩时的振动特征试验研究

通过试验研究了转子系统中动静件间尖锐碰摩时的振动特征规律。根据碰摩的发展历程，把握摩严重程度划分为4个阶段：刚开始触碰、早期尖锐型触碰、中期半关脱型碰摩和晚期平纯型碰摩。在早期碰摩阶段，发现有工频的1／3、2／3分量等稳定存在，这一特性可能为这类故障的早期诊断和预报提供了一定依据。     

转角不对中故障的转子系统非线性动力学特征

在刚性转子和小角度不对中量等假设条件下,考虑转子的转角不对中和质量不平衡等因素后,建立了转子系统的动力学模型.首先,根据Lagrange方程推导了系统的运动微分方程.理论分析表明,转角不对中转子系统是一个具有参激振动特征的强非线性振动系统;然后,基于谐波平衡法分析了系统的动力学特性,结果显示,当转子转角不对中时,系统不仅会产生与不平衡类似的工频振动,而且也会产生工频与转子不对中角方向振动频率倍数之和或之差组成的组合频率振动,其振幅与角不对中量和系统的物理参数有关;最后,采用数值方法分析了具有转角不对中故障转子系统的非线性动力学特性.