摘要：周向拉杆转子结构在燃气轮机中非常常见,而转子结构中普遍存在的拉杆及接触层对转子-轴承-密封系统的动力学特性具有非常重要的影响。在本研究中,建立了周向分布拉杆的力学模型和表征轮盘之间接触效应的非线性接触刚度矩阵,该接触刚度矩阵由七个刚度系数组成,这七个刚度系数可以综合表征接触层横向刚度,剪切刚度,弯曲刚度,扭转刚度,并且该矩阵能够考虑转子变形对于刚度系数的影响。结合基于短轴承理论并且经过试验验证的非线性油膜力模型和Muszynska密封力模型建立了周向拉杆转子-轴承-密封系统的动力学模型。采用了Newmark-β法对动力学方程进行了求解,并采用三维频谱图分析了预紧力大小和预紧力不均对周向拉杆转子-轴承-密封系统的非线性动力学特性的影响规律。结果表明,接触刚度以及故障拉杆的相对位置对拉杆转子-轴承-密封系统的稳定性及频率成分影响明显。

摘要：为分析某型号汽轮机改进的刷式密封结构的密封性能,采用non-Darcian多孔介质模型的Reynolds-averaged Navier-Stokes方程数值求解方法,对泄漏流动特性及转子表面、刷束自由高度和保护高度的压力、速度、湍流动能分布规律进行数值研究,并与迷宫密封进行相应的比较.结果表明:相同的间隙和压比下,混合刷式密封流场分布要比迷宫密封复杂,泄漏量明显小于迷宫密封;相同的结构和参数下,泄漏量随着压比的上升而增加;转子表面的轴向压力和湍流动能从进口到出口呈现阶梯状递减趋势,保护高度的径向压力基本趋于常数值;刷束径向速度和湍流动能随着压比的上升而增加,刷束下半部分和后挡板保护高度对泄漏特性影响比较大.研究结果为汽轮机刷式密封的结构设计,改善性能,提供了理论依据.

摘要：为了给实际转子-圆柱轴承系统进行非线性动力学分析和设计提供切实有效的非线性油膜力模型,分析了各种圆柱轴承非线性油膜力模型的计算精度和计算速度.对实际转子-圆柱轴承系统响应的相对误差、计算速度和非线性动力学特性进行了分析和比较,结果表明:综合考虑动力学特性,计算精度和计算速度几方面因素,数据库方法应为优先推荐采用的模型,其次为变分法模型.为旋转机械转子-圆柱轴承系统的非线性动力学分析和设计提供了必要的理论基础.

摘要：将转动振子周期布置于基体梁上形成声子晶体梁,受到外激励时,转动振子对基体梁产生动态反力矩作用。基于欧拉梁理论,采用传递矩阵法计算得到含转动振子的声子晶体梁的复能带结构。计算结果表明,转动振子可以使得声子晶体梁产生窄频带局域共振带隙和宽频带Bragg带隙。分析转动振子的转动惯量和转动刚度对带隙的调控作用,得到带隙变化的一般规律。转动刚度恒定时,减小转动惯量会拓宽局域共振带隙。转动振子频率恒定时,过大或过小的转动刚度会减小局域共振带隙带宽。同时提高转动惯量和转动刚度可以有效拓宽Bragg带隙。针对有限长的含转动振子的声子晶体梁,用谱单元法计算振动传递率,验证了含转动振子的声子晶体梁的带隙特性。该研究为声子晶体的带隙设计提供了理论依据。

摘要：在对金属橡胶微观孔隙结构进行一定合理简化的基础上,采用统计学方法推导出金属橡胶过滤材料最大孔径的理论公式,并利用气泡试验孔径测定法加以验证。结果表明,该公式准确地反映出金属橡胶过滤材料最大孔径的影响因素及其相互关系,为设计金属橡胶过滤器提供可靠的理论依据。

摘要：形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)是一类新型功能材料,作为电热驱动器,广泛应用于工程领域。但由于材料内在的非线性性质和迟滞效应使其在控制系统的设计和热力学建模上较为困难,不利于简单控制系统和实时控制的实现。基于Preisach理论给出SMA驱动器系统的温度-位移迟滞模型,分析系统的热传导过程,将传统的比例-积分-微分PID(proportional-integral-differential,PID)策略应用于控制器的设计,并引入蚁群和粒子群两类智能算法优化控制器参数,讨论优化过程和控制效果;与传统PID参数整定方法相比,系统的阶跃响应和正弦信号跟踪性能取得比较理想的效果,且智能算法调节控制器参数的实时性更强,克服非线性和迟滞效应的影响。

摘要：对现有几种椭圆轴承非线性油膜力模型与直接采用有限差分数值法求解雷诺方程得出的非线性油膜力进行了分析和比较,同时对在不同椭圆轴承非线性油膜力模型下,实际转子-椭圆轴承系统响应的相对误差、计算速度和动力学特性进行了分析和比较。在综合考虑其计算精度、计算速度和动力学特性的情况下,研究结果表明:数据库方法应为优先推荐采用油膜力模型,其次为数据库拟合表达式方法和变分法模型。研究结果为在实际旋转机械转子-椭圆轴承系统进行非线性动力学分析和设计时,选择油膜力模型提供了依据。

摘要：对整星隔振系统的隔振效果评价指标(振动传递率、隔振器振级落差、功率流等)进行分析,通过实例证明采用隔振器底端到顶端的传递率来评价隔振效果是不充分的,而采用隔振器振级落差、功率流等指标也在实际应用中存在各自的局限性。在分析隔振器影响系数的基础上,提出一种改进的隔振器影响系数指标,并采用位移导纳表达改进的隔振器影响系数。以自行设计的新型整星隔振平台为例,采用改进的隔振器影响系数指标进行隔振效果预测,结果表明:改进的隔振器影响系数指标可以更加简单直观地表现出整星隔振平台的隔振性能。

摘要：为了改善磁流变阻尼器的阻尼特性,设计了一种多级蜿蜒磁路式磁流变阻尼器。该磁流变阻尼器通过导磁环和阻磁环的堆叠来引导磁感线的走向,迫使磁感线数次穿过磁流变阻尼器的节流通道,提高了节流通道的利用效率。建立了考虑磁流变液非线性流动特性的数学模型,并通过有限元方法进行了磁路分析,进而对所设计的磁流变阻尼器的特性进行预测。将所设计的磁流变阻尼器的阻尼特性与具有相同体积的传统磁流变阻尼器进行了比较,包括可控阻尼力、等效阻尼和动态范围。结果显示在正弦激励速度为0.125m/s,并通入2.0A电流的情形下,所设计的磁流变阻尼器的最大可控阻尼力为11 000N,约为传统磁流变阻尼器的2.3倍。此外,所设计的磁流变阻尼器并没有使零场情形下的阻尼力增大。所设计的磁流变阻尼器具有优良的阻尼性能,适用于广泛的工程减振应用。

摘要：固有频率和静变形量是度量并联隔振平台的力学性能的两个重要指标,其可以通过优化平台的结构参数得到综合提升,实现在保证静态刚度要求的前提下拓宽隔振平台的有效隔振带宽。通过对并联平台结构参数优化问题的描述及其影响因素的分析,建立以横向一阶固有频率、纵向一阶固有频率以及静变形量为目标,以上下平台半径、平台高度、负载质心高度、支腿与上下平台铰接点的中心夹角、弹簧刚度以及负载质量为变量的结构参数优化模型。选取两两之间关联度较大的4组变量,交互分析其对优化目标的影响。进一步,采用非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ进行模型优化求解,寻找最优结构参数。最后,通过实例对比显示优化后的隔振平台的力学性能得到明显改善。