考虑进口预旋的阶梯型迷宫密封转子动力特性

针对阶梯型迷宫密封转子动力特性受进口预旋影响的问题，提出了考虑进口预旋的阶梯型迷宫密封动力特性计算方法。基于Murphy小位移涡动原理建立气流激振力-转子位移-转子速度的控制方程；采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对不同预旋比的全环密封流道进行计算，通过频域内求解控制方程得到了刚度和阻尼等动力特性参数，研究了不同预旋比的情况下阶梯型迷宫密封的动力特性；绘制了流道内的压力分布和流速矢量图，研究了阶梯型迷宫密封的流场特性。数值仿真结果表明：随着预旋比的增加，直接刚度在低频部分增大，在高频部分减小，交叉刚度几乎不变，交叉阻尼随预旋增加而减小；气流预旋明显降低了直接阻尼，相较于预旋比λ=0的情况，λ=0.255及λ=0.516的工况下直接阻尼的预估值平均减小了16.9%和21.4%;随着节流次数增加，气流经过密封齿的压降逐渐增加，分别为0.25、0.374和0.499 MPa,密封齿顶的流速也逐渐增加，分别为79.5、88.36和106.0 m/s;由于密封齿阶梯式的排列增加了主流道的复杂性，阶梯密封流道分为节流区、射流区和涡流区，涡流区2个转向相反的旋涡增加了流道内气流动能的耗散。     

一类二阶中立型广义Emder-Fowler阻尼方程的振动准则

考虑一类具阻尼项的二阶中立型广义Emder Fowler方程解的振动性, 先借助Riccati变换对非线性项和阻尼项进行处理, 达到线性化的目的, 再利用Philos的积分平均方法, 建立这类方程解的振动准则.     

Trace-Ratio问题的两种解法及其应用

线性判别分析(LDA)作为一种降维技术,已成功应用于许多分类问题中,如语音识别、人脸识别、信息提取等领域.许多降维问题最后都会归结为一个Trace-Ratio(迹比)问题,也就是通过寻找一个列规范正交矩阵X∈R~(n×r)(n≥r)能够使得比值tr(X~TAX)/tr(X~TBX)最大化,其中矩A∈R~(n×n)阵是对称的矩阵,矩阵B∈R~(n×n)是对称正定矩阵.迹比问题在线性判别分析以及一些其他应用中占有至关重要的地位.但是迹比问题没有解析形式的解.介绍了Foley-Sammon变换的背景和国内外发展现状.给出了求解迹比问题的两种方法:逐次解法和牛顿法.改进了构造逐次解的具体方法,并且给出了逐次解的数值估计;给出了牛顿法的具体算法和二阶收敛性的证明.实验表明若将逐次解作为初始迭代点代入牛顿法中可以大大减少牛顿法的迭代次数,提高牛顿法的迭代速度.     

电力系统振荡研究进展

电力系统是现代社会的重要基础设施,也是迄今世界上最大最复杂的人造系统之一,其主体是建立在50/60 Hz工频上的自持振荡系统;但电力系统内部机械、电磁或其耦合的多时间尺度动态在特定条件下可能引发工频之外的往复能量交换,即所谓"电力系统振荡",会影响电网正常运行,造成稳定性或电能质量问题,危及设备个体和系统整体的安全性.本文探讨了电力系统振荡的概念和分类,回顾了电力系统振荡(包括低频振荡、汽轮机组次同步谐振和风电次/超同步振荡)的研究历史,并对新一代电力系统在高比例可再生能源和电力电子设备接入背景下面临的宽频带振荡问题进行了评述,展望了其建模、分析与控制研究的新挑战.     

气垫层粘滞阻尼系数的计算与测量

从气垫导轨上滑块的运动特点出发,推导了滑块所受阻力和气垫层粘滞阻尼系数的表达式。通过实验测量和计算,求出了气垫导轨处于水平时的气垫层粘滞阻尼系数,并求出了不同垫块高度情形下的气垫层粘滞阻尼系数。实验结果表明,气垫层粘滞阻尼系数不是常量,而是随垫块高度增加而近似线性增加的量。     

非经典阻尼隔震结构近似实空间解耦分析

提出了可应用于中低层和多高层隔震结构的近似实空间解耦方法.利用强迫解耦法、Kelly法和近似实空间解耦法对具有非经典阻尼特性的隔震结构进行了对比分析,并将结构位移响应用具有明确物理与工程意义的系列二阶标准振子位移响应与速度响应线性组合来表示.通过理论分析和算例求解可知:近似实空间解耦法具有很强的优越性和很高的计算精度,结构隔震层和顶层的位移响应最大误差仅为0.361%和1.444%,可推广应用于隔震结构的动力响应分析.     

三阶非线性中立型阻尼泛函微分方程的振动性

研究一类三阶非线性中立型阻尼泛函微分方程,利用广义Riccati变换和积分平均技巧,建立了该类方程的所有解振动或收敛于零的若干新的充分条件,推广和改进最近文献的结果.     

STF切片理论的实用数值计算方法改进

根据STF切片理论,建立船舶在斜浪规则波下直航运动的五个自由度耦合方程,并考虑航速及球鼻艏对水动力系数的影响加以修正.此外,针对原计算公式中横摇阻尼系数项不考虑流体黏性的问题,引入Ikeda半经验公式对该项进行非线性修正,采用辛普森积分法和四阶龙格-库塔微分法分别对船舶水动力系数和各自由度随时间历程的变化进行数值计算.以Wigley系列船型和某教学实习船为例,将水动力系数、波浪扰动力及力矩和各自由度运动幅值与相关试验值、其他文献结果以及商业软件数值仿真结果对比.结果表明,经过非线性修正后,横摇运动响应结果与商业软件数值仿真结果更加逼近,其他自由度的运动响应结果与对应的试验值和其他文献结果也都较为吻合,证明了本文计算方法的可行性,且具有一定的实用价值.     

单自由度Maxwell阻尼器耗能结构基于频响函数谱矩的等效阻尼

为建立单自由度Maxwell阻尼器和支撑—粘滞阻尼器复合系统减震结构基于反应谱的抗震设计方法,提出了一种此类结构等效阻尼的新型分析方法。鉴于Maxwell阻尼器和支撑—粘滞阻尼器系统的松弛时间均为小量的特性,首先,对结构系统的运动方程进行重构以提高分析精度;其次获得重构系统及其等效系统的频响函数,利用两种体系的频响函数的零阶和二阶谱矩相同的等效准则,获得了单自由度Maxwell阻尼器和支撑—粘滞阻尼器系统耗能结构等效阻尼及等效频率的解析表达式。数值分析表明:在抗震规范规定的参数范围内,本文所提方法的精度明显优于经典的模态应变能方法。     

大小叶盘-硬涂层阻尼结构的解析建模和振动分析

对叶片涂敷NiCoCrAlY+YSZ硬涂层,研究具有硬涂层的大小叶盘的动力学模型和振动特性,主要研究硬涂层对大小叶盘的阻尼减振性能的影响.首先,利用复模量理论和Oberst梁理论,建立了涂层大小叶盘结构的解析模型;然后,基于Gram-Schmidt法和Rayleigh-Ritz法,求解涂层大小叶盘结构的模态特性和受迫响应.结果表明:硬涂层阻尼对大小叶盘固有频率的影响很小,但能使模态损耗因子提高4倍,说明硬涂层可以有效提高大小叶盘的阻尼性能;此外,涂敷硬涂层可以有效抑制其受迫响应.