转子/密封系统失稳振动抑制的动力吸振方法研究

针对密封中流体引起转子/密封系统振动失稳的问题。提出采用动力吸振器(DVA)实现转子/密封系统失稳振动抑制。建立转子/密封-DVA系统非线性微分方程,采用数值方法求解并获得附加DVA前后转子/密封系统的非线性特性;根据Hurwitz判据获得系统的临界稳定条件;通过遗传算法优化DVA参数,获得附加优化DVA前后转子/密封系统稳定性。结果表明:附加DVA能够改变转子/密封系统失稳振动频率和失稳阈值;在一定的转速范围内失稳振动被完全抑制;在不完全抑制的转速范围内,附加DVA能降低失稳振动的振幅。     

基于航空发动机转子试验器的碰摩特征测试

利用航空发动机转子试验器模拟不同部位的碰摩,测试获得碰摩时机匣的加速度响应信号,并与无碰摩时机匣加速度时、频域波形进行对比。测试结果表明,航空发动机叶盘结构的转子—机匣碰摩时,其加速度信号具有冲击、调幅特征,即在碰摩频率及其整数倍频附近存在边频带,其边频宽度为旋转频率。同时,与无碰摩状态相比,在低频段时碰摩特征主要表现为转频及其倍频分量,且倍频分量更加突出。     

端部约束悬臂输流管道的动力学特性

根据梁模型横向弯曲振动模态函数一般表达式,由边界约束条件确定其模态函数的一般表达式,采用Galerkin法将运动方程在模态空间内展开,利用动力学分析方法,分析端部受线性弹簧支承和扭转弹簧约束的端部约束悬臂管道从非保守系统逐渐变为保守系统过程中的固有特性和稳定性。数值仿真结果表明,这种特殊边界输流管道具有复杂变化的动力学特性,支承和约束刚度系数的变化对系统固有特性和稳定性产生很大的影响:随着弹簧刚度的增大,系统的固有频率上升,管道失稳方式从颤振变为屈曲,并且影响系统其他参数对管道动力学特性的作用。     

用胞变换法分析分段线性系统周期运动稳定性

本文首先简单介绍了胞变换法,并提出了加工绘图数据的一种算法,这种算法节省机时和存贮绘图数据所需的空间,使绘制各种吸引域图形成为可能。然后利用胞变换法对具有分段线性非线性特征的弹簧摇床的全局性态进行了分析研究,并用计算机模拟出该系统存在的各种周期运动的时间历程曲线及相应的周期运动的吸引域。论文分析了弹簧摇床五种阻尼参数下全局性态,得出了该类系统周期运动稳定性和阻尼之间的关系。     

具有间隙和振动边界的自激振动系统的非线性振动

以初轧机轧制过程中产生自激振动为例,在考虑振动系统具有间隙及振动边界的特殊情况下,建立了初轧机自激振动力学模型。对所建模型的分析表明,该系统具有多种非线性振动形式,即周期振动、概周期振动直至混沌振动。应用Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面、分叉图和最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数等多种方法描绘了这些振动的形式。研究结果分析、诊断及控制这类系统及相关振动系统的振动提供了新的思路。     

热环境下纤维增强树脂复合薄壁圆柱壳的强迫振动响应

研究了热环境下纤维增强树脂复合薄壁圆柱壳强迫振动响应的理论求解方法。考虑了基础激励载荷的影响,并依托板壳理论、复弹性模量等方法,在确立了受热后材料与结构的本构关系、物理方程及能量方程基础上,建立了该类型纤维增强树脂复合薄壁圆柱壳在热环境下的理论模型。利用双向梁函数法表示振型函数,在引入比例阻尼的基础上,通过Ritz法和振型叠加法成功求解获得了频域振动响应。以TC300碳纤维/环氧树脂复合薄壁圆柱壳为研究对象,测试获得前3阶振动响应曲线。研究发现,相对于测试获得的前3阶共振响应结果,理论计算获得的共振响应误差最大不超过14.8%,验证了所提出的分析方法的正确性和有效性。      

脉动流激励下输流管道的参数共振IHB方法研究

应用增量谐波平衡法(IHB法)研究脉动流激励下两端铰支输流管的参数共振.对无量纲的运动微分方程采用两振型Galerkin展开式离散化后,用IHB法分析了管道一阶1/2次谐波参数共振,并得到了幅-频响应曲线.将其与数值模拟解以及平均法结果比较发现,IHB法所得到的响应比平均法更加精确.研究同时表明:高阶模态对管道的一阶参数共振影响很小.     

基础松动-碰摩转子系统的混沌特性研究

建立了带有支座松动故障的转子系统局部碰摩动力学模型 ,利用数值积分和 Poincaré映射方法 ,对转子系统由于支座松动与局部碰摩耦合故障导致的非线性动力学行为进行了数值仿真研究 ,给出了系统响应随转子转动频率和偏心量变化的分岔图和最大 L yapunov指数图 ,分析了基础松动质量对转子系统动力学行为的影响 ,以及一些典型的 Poincaré截面图、相平面图、轴心轨迹和幅值谱图等。通过对某风机发生碰摩与基础松动耦合故障时的实测结果验证了数值分析的正确性。研究结果为旋转机械的故障诊断提供了理论基础和参考。     

旋转阀式液压振动沉拔桩机实验系统特性分析

为了实现连续沉桩,以周期振动激励规律为基础,设计了桩机用五口旋转阀模型,并以此模型为基础,设计了液压振动沉拔桩机实验系统。分别改变旋转阀孔径和频率对实验系统进行仿真,分析旋转阀各参数对系统动态性能和沉桩的影响,得到了旋转阀最佳参数:当旋转阀孔径为10 mm,旋转频率为20 Hz时,系统工作特性最好,沉桩效率最高。最后通过实验,利用BK数据采集分析系统获得了液压杆加速度曲线,实验结果与理论分析相符,验证了旋转阀理论分析的正确性和旋转阀式液压振动沉拔桩机实验系统的可行性。研究可为实际建筑工程施工中合理选择参数,提高工作效率提供依据。     

某大型直联离心压缩机转子系统的动力学特性研究

建立了某直联转子系统的有限元模型,进行了扭转固有频率的计算;考虑轴承的影响,进行了在定刚度和随转速变刚度情况下,系统弯曲固有特性分析,并采用对数衰减率进行了运动稳定性分析;最后根据API617相关标准,施加2种激励工况,进行了不平衡响应计算.对所有计算结果均与试验结果进行了对比.