弹力丝机增速轮轴的动力学分析

本文利用传递矩阵法在考虑轴的转动惯量和剪切变形影响的情况下,对弹力丝机增速轮轴的临界转速作了研究。另一方面计算了高速转动的增速轮的变形,考虑了温度的影响。     

嵌入SMA丝的复合材料轴的刚度与变形特性研究

研究了嵌入SMA丝的复合材料薄壁轴的变形特性。采用变分渐进法描述位移和应变引入横向剪切变形的影响。由变分原理推导出旋转复合材料薄壁轴的静力平衡方程,采用Galerkin法进行离散化并编制了计算程序。分析了SMA丝含量、初始应变、温度、纤维铺设角、转速对复合材料轴变形特性的影响。     

滑动轴承-转子系统临界转速计算研究

临界转速是风力发电机等旋转机械系统设计中的一个重要参数.本文提出了一种计算滑动轴承-转子系统的临界转速的方法.以一个算例分析了临界转速的计算过程,并讨论了集总圆盘与轴段的耦合处理方式及滑动轴承油膜刚度对临界转速的影响.为滑动轴承-转子系统在运行中的稳定性和避免发生共振现象提供了重要理论依据.     

卷取机的临界轉速及其对最高卷取速度的限制

本文考虑了带卷的质量和卷筒轴自身的质量,将卷筒轴作为多自由度振动体系进行研究。根据机械振动理论,推导出卷筒轴的克雷洛夫两数形式的挠度方程。通过待定系数建立其频率方程,解得卷筒轴的固有频率,从而得到临界韩速的精确计算方法。依据临界蒋速规定了危险转速区,进而确定出合理的最高卷取速度。本文认为:为避免振动的影响,卷筒轴各种戟荷时的最高工作转速都应位于危险转速区之外,即远离临界蒋速。对目前通常使用的板带卷取机计算表明:虽然卷筒轴空载和卷重很小时的临界转速较高,随着卷重的增加,临界转速逐渐降低,但是,相对一定的卷取速度,卷筒空载或卷重很小时的工作转速比卷重很大时的工作转速相对来讲更高,更接近临界转速,若随着卷取速度的进一步提高将首先进入危险转速区,而发生共振。所以应根据卷筒轴空载或卷重很小时的最高工作韩速位于危险转速区之外作为确定最高卷取速度的合理条件。上述结论也说明:目前工程上简单地以公式n_k=(30)/π√(δg/Q)计算卷筒轴的临界转速是不合适的,因为这样确定最高卷取速度恰恰是最危险。     

多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算

采用固定界面模态综合法对多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算进行了分析，并应用MATLAB对分析过程进行了编程，结果表明使用MATLAB程序提高了计算效率。最后以某具体多平行轴齿轮传动转子系统-发电机设备为例，求出了系统前四阶临界转速，讨论了系统主要结构参数对临界转速的影响。     

高速电机转子临界转速计算与振动模态分析

采用3D有限元方法,计算磁力轴承转子系统临界转速并分析振动模态,利用磁悬浮转子系统自身悬浮特性进行激振实验,确定有限元模型中磁力轴承支承刚度,有限元法计算的临界转速与转子系统实际运行临界转速相一致.研究表明,磁力轴承刚度对转子临界转速影响很大,可以通过改变磁力轴承刚度和转子材料来调整临界转速;为了避免转子超越弯曲模态的临界转速,转子轴伸长度应控制在安全范围内.     

陀螺效应对转子临界转速的影响

在实际转子中"陀螺效应"在一定程度上会影响临界转速.本文采用ANSYS模拟的方法计算转子的临界转速并研究其"陀螺效应".通过计算几个长度相同半径不同的简单梁的临界转速,确定梁跨比不同时"陀螺效应"对临界转速影响.     

超高速角接触球轴承-轴系统动态分析

在综合有限元法和滚道控制理论的基础上,给出了角接触球轴承－轴系统在超高速工况下运转时各阶临界转速的计算方法,并讨论了预紧力和转速对轴系临界转速的影响。     

碟式分离机"转鼓-转轴-支承"系统的振动研究

全面推导了“转鼓-转轴-支承“系统的系统振动方程、转轴弯曲振动微分方程及其简化方程、主振型方程和频率方程,给出了某型号分离机前三阶临界转速与主振型的计算结果,讨论了临界转速的影响因素.文章最后给出了系统共振转速的测试结论和测得的分离机振动频谱图.     

剪切对轴压临界载荷的影响的新方法

剪切对轴压稳定临界载荷的影响,可用微分方程来解决。本文是应用摄动法来处理这个问题。由于剪切力的影响,相当于梁的抗弯刚度产生一附加刚度,因此,剪切对轴压稳定临界载荷的影响,可由不计剪切影响时的解答进行摄动处理来得到。     

基于有限元法计算涡轮冷却器转子的临界转速

采用有限元法分析了飞机环境控制系统升压式涡轮冷却器转子的·临界转速,通过对轴段和盘的受力分析得出轴段和盘单元的运动方程．把支承和密封对轴的作用力按节点力处理,再由单元运动方程综合出转子系统的运动方程：求解临界转速归结为特征值的计算。并且针对升压式涡轮冷却器转子的特点．用Matlab编写了计算转子临界转速的程序,并以计算实例验证了有限元法的正确性、有效性和准确性,在升压式涡轮冷却器转子临界转速的计算中获得了较理想的结果。     

单轴对称截面圆弧拱在局部区域径向均布荷载下的弯扭失稳

为了探究单轴对称截面圆弧拱的弯扭失稳行为,研究了局部区域径向均布荷载作用下单轴对称工字形截面两端铰接圆弧拱的弯扭失稳问题,考虑了剪切变形的影响,推导了失稳前拱的弯矩,轴力和剪力表达式。根据势能驻值原理和Rayleigh-Ritz法,得到了单轴对称截面圆弧拱弯扭失稳临界荷载理论解,并将其和有限元结果进行了对比。结果表明:当截面的较宽翼缘位于拱的顶部时,拱的弯扭失稳临界荷载值会增大;考虑剪切变形影响的浅拱的弯扭失稳临界荷载小于不考虑剪切变形的临界荷载;局部参数对拱的弯扭失稳临界荷载影响明显,弯扭失稳临界荷载随着局部参数的增大而减小。     

水轮发电机组轴长对自激振动的影响分析

研究了水轮发电机组轴长与机组临界转速的关系,通过理论分析和计算得知,水轮发电机组轴长对机组一阶临界转速影响甚微,对改变机组自激振动的作用有限。据此结论,对机组轴线进一步检查,通过采取改变相关敏感参数,如适当增加下导轴承间隙以及密封间隙等措施,有效解决了机组的振动问题,避免了无效机组改造给电站带来的巨额损失。长时间的生产运行实践表明,机组运行稳定。     

舰艇轴系横向振动临界转速的计算

引言过去计算轴系横向振动临界转速时,一般都是采用近似法,而且一般只能求得一阶临界转速,但某些高速轴系二级以上的临界转速也在工作转速范围内,必须充分注意。有的方法为计算简单,用轴系后面靠近螺旋浆的三个艉轴轴承的一段轴计算,略去了轴系前端的数个跨距,而且由于推导频率方程的方法欠妥当,增加了额外解,会导致计算错误。因此,为较准确地求得轴系工作转速范围内的各阶临界转速,就要用电子计算机直接求得轴系运动微分方程的精确解。本文将推导出适于用电子计算机计算轴系各阶横向振动临界转速的计算式。     

双转子多盘转子系统的动态特性

采用有限元法建立了双转子-轴承系统的动力学模型,计算分析了轴承支承刚度和内外转子的转速比对系统临界转速的影响,并对计算结果的正确性进行了验证.研究发现:各支承位置支承刚度的增大将使系统临界转速逐渐增大,当增大到一定程度时对临界转速的影响并不大,各支承刚度对各阶临界转速的影响程度并不一致;另外,中介轴承对系统临界转速的影响并不大;以内转子为主激励的同步反进动时,系统临界转速随着转速比的升高而降低,正进动临界转速随着转速比的升高而增大;而以外转子为主激励的同步反进动时的临界转速表现出相反的规律.     

分支结构参数变化对柔性转子动力特性的影响

针对动力涡轮转子中存在的悬臂分支结构,研究了柔性转子动力学特性随分支结构参数的变化。建立了带分支转盘系统的转子动力学模型,利用拉格朗日方程推导了其运动微分方程,采用数值方法对不同法兰盘偏置量、分支轴长度、弹性支承刚度下转子系统的临界转速、振型和不平衡响应进行了计算和比较。研究表明,改变分支结构参数对系统不同振型临界转速的影响不同,通过降低法兰盘偏置量、增大分支轴长度,可以显著地减小转子的弯曲临界转速,同时降低转子的抗弯刚度,造成涡轮盘处的不平衡响应增大。     

考虑剪切变形影响的L形柱单元刚度矩阵

分析等肢L形截面柱的受力性能,在非惯性轴坐标系下,建立了考虑剪切变形及形心与剪切中心不重合影响下的L形截面柱单元刚度矩阵,并编写了L形截面柱框架结构内力分析的有限元程序.通过某三层框架结构算例,将所编程序的计算结果与ANSYS软件分析结果及采用异形柱刚度等效的计算结果进行了比较,得出L形柱的剪切变形与等效矩形柱的剪切变形差异较大及考虑扭转效应对L形柱的扭矩影响较大的结论.     

重力和离心力耦合作用下高速轴径向变形分析

跨距较长的轴在自身载荷作用下产生较大的挠度,进而导致轴高速旋转时离心力沿中线分布不均匀,从而加大了轴的挠度.在重力和离心力耦合作用下,轴端翘起导致轴端与密封件的磨损严重.本文提出了一种利用有限元分析模拟重力和离心力耦合作用下高速轴径向变形的方法,并将其应用于高速轴的设计中.结果表明,在2000 r/min的额定转速下,轴端的径向变形量达到64μm.通过优化轴承的位置,使轴端的径向变形量下降为1.8μm,有效的降低了密封件的磨损.最后,利用模态分析,发现改进设计后轴的额定转速有效的避开了其各阶临界转速.     

采煤机截割部扭矩轴的动态可靠性分析

考虑结构和材料等随机参数对零件动态可靠性的影响,避免轴系产生共振,利用Workbench软件建立扭矩轴参数化有限元模型.用模态分析法求解前六阶固有频率和临界转速,并与传递矩阵法比较,证明了结构和转速设计的合理性.结合谐响应分析,说明共振失效应考虑一阶固有频率.通过响应面设计和拉丁超立方抽样法完成对扭矩轴结构、材料参数的抽样,运用BP神经网络拟合一阶固有频率的功能函数,并求解随机参数的可靠性灵敏度.采用一次二阶矩法(FOSM)计算轴在特定转速下的可靠度,并用Monte-Carlo模拟法(MCS)进行了验证,说明转速设计较为可靠.通过灵敏度分析,明确了对扭矩轴动态可靠性影响最大的因素,为轴的稳健优化设计奠定基础.     

ECAP挤压L2纯铝的微观组织演化规律

用等通道转角挤压对纯铝L2进行10道次挤压,结果表明：挤压1道次后,原来晶粒尺寸为1 mm的等轴晶沿剪切方向被拉长为条带状晶,在条带状晶粒之间出现被剪切破碎的细小亚晶粒.挤压2道次后,出现了少量等轴晶.挤压4道次后,晶粒取向性变得不太明显,小角度晶界的亚晶粒逐步向大角度晶界的等轴晶演化,晶粒细化到1 μm.随挤压道次的继续增加,晶粒大小不再变化,而形状向等轴状演化.挤压10道次后,合金组织由晶粒大小为1 μm的等轴晶组成.ECAP挤压中,纯剪切变形和应变量的双重作用导致晶粒细化.当晶粒尺寸小于临界尺寸时,剪切变形对晶粒的细化起主要作用;当达到临界尺寸后,应变量起主要作用,表现在使合金组织形貌向等轴晶转变.