动载荷轴颈轴承油膜压力展开图的应用

本文从理论上分析了Booker法求解动载荷轴颈轴承轴心轨迹中正压力承载区起止角的物理意义与其压力边界条件的实质,论证了用油膜压力展开周期图取代轴心轨迹预示轴承供油孔位置等工作状况的必要性。     

线材轧机轴承运行稳定性数值分析与试验研究

为了研究线材轧机轴承的运行稳定性,从轴心轨迹的角度出发,基于润滑理论及欧拉迭代方法,建立了建求解线材轧机轴承轧辊轴心轨迹的数学模型,采用Fortran语言数值计算了不同转速和载荷影响下的轧辊轴心轨迹,同时从试验的角度对轧辊轴心轨迹进行了对比分析。数值计算结果表明,线材轧机轴承在高速轻载条件下具有较小的偏心率,但轧辊运行相对容易失稳,在低速重载时具有较大的偏心率,但轧辊运行相对较为稳定。此外,数值计算与试验结果差异较小,表明了理论模型及数值计算的可靠性。     

磁浮轴承转子系统的稳定性研究

针对非线性磁浮轴承转子系统的具体特点，用数值积分和庞加莱映射方法对刚性磁浮轴承转子系统进行稳定性研究，得到了系统在某些参数域中的时域波形、频谱图、相图、轴心轨迹以及庞加莱映射图，并给出了系统产生混沌运动诱发失稳的参数域。为更好控制磁浮轴承转子系统运行状态提供理论参考。     

时变条件下滑动轴承系统的多物理场耦合分析

针对传统非耦合分析方法无法研究轴颈、油膜与轴瓦之间的相互作用以及普通流-固耦合方法无法真实反应轴承运转工况的问题,提出了一种融合计算流体动力学、流-固耦合和热流耦合的瞬态分析方法,分析了时变条件下轴承系统速度、压力和温度的多物理场耦合,并分析了空化现象的影响,精确计算了恒定载荷下的偏心率和温升场,以及从启动到稳定过程的轴心轨迹.同时,分别考虑腔结构、轴颈转速和载荷对油膜压力、偏心率、温升和气穴的影响,并将计算结果与相关文献的实验结果进行比较.结果表明:所得计算结果与实验结果较吻合;轴承的轴心轨迹呈螺旋形;油腔数目对轴心轨迹、气穴和温升的影响很大.     

关于内燃机轴承轴心轨迹的研究

本文综述了内燃机轴承轴心轨迹的几种计算方法,特别对荷氏法进行了详细研究,修正了不当之处,编制了程序,已为我国内燃机轴承设计者服务。本文提出的四矢量法是在研究荷氏法的基础上接近汉氏法的一种方法。汉氏法计算严格,但计算耗时太多,荷氏法和移动率法简单、实用。本文还论述了轴心轨迹在内燃机设计中的应用以及轴心轨迹的实测方法。     

浮环轴承用作内燃机轴承的理论研究

本文对内燃机动载荷浮环主轴承进行了理论计算和分析.结合 S195柴油机的实际主轴承结构,运用 Holland-Butenschn 法进行轴心轨迹的计算,通过热平衡计算决定内外层油膜的粘度比,得到最小油膜厚度、功率损耗、浮环转速和流量的变化规律.计算表明,浮环轴承用作曲轴主轴承,无需改变现有最小油膜厚度的标准即可正常工作;内外层间隙不等时,单纯选取粘度比为1进行计算,与实际情况相差较大.     

动载轴承的非稳态热流体动力润滑分析

为了考察热效应对动载轴承润滑性能的影响,建立了动载轴承热流体动力润滑分析的数学模型,联立求解了广义雷诺方程、能量方程、固体热传导方程以及载荷平衡方程,得出了动载轴承的油膜压力分布、油膜温度场分布、轴心轨迹、流量和功耗。在求解过程中针对油膜和轴瓦温度场的时变性的不同,提出对它们分别进行非稳态和准稳态数值求解的方法。另外还采用了不同的温度边界条件进行计算。结果表明：在动载荷作用下,轴承的油膜压力、温度场、轴心轨迹、流量和功耗也随时间作相应的变化,不同的温度边界条件对计算结果有着显著的影响     

双缸柴油机曲轴主轴承弹性流体动力润滑分析

运用AVL EXCITE PU软件建立双缸机柴油机曲轴主轴承弹性流体动力润滑计算模型,计算分析了发动机最大扭矩转速下主轴承受力、最小油膜厚度、最大油膜压力、轴心轨迹等。结果表明,该双缸柴油机主轴承润滑良好,最小油膜厚度、最大油膜压力均在限值以内,符合设计要求。     

气浮支承高速喷漆涡轮运动稳定性和失效速度

针对一类气浮支承高速喷漆涡轮系统的运动稳定性问题，建立了相应的非线性动力学模型，研究了系统运动稳定性与静平衡点随转速的变化规律，以及轴承轴颈间隙与最低失效速度之间的内在关系，得出工作状态下系统最低失效速度为2000r／min．在此基础上，通过龙格一库塔数值算法求解，分析了非工作与工作状态等参数点处时间历程曲线、相图和轴心轨迹图，可以看出从非工作转速到工作转速之间有分岔现象出现。     

发动机连杆小头轴承的润滑研究

文章将平均流量模型与微凸体接触理论相结合,建立了分析发动机连杆小头轴承润滑特性的数学模型和计算方法.主要研究了表面粗糙度对轴承流体润滑以及轴心轨迹的影响.结果表明,表面粗糙度越大,微凸体的承载量越大,峰元摩擦力也越大,膜厚比减小;同时表面粗糙度对轴心的位置有一定的影响,但对轴心轨迹的形状影响不大.     

大型轴系摩擦学及动力学设计的知识表达方法

为使轴系在概念设计或方案设计阶段能运用数字仿真所得到的知识,文中提出了一种敏度矩阵的知识表达方法．提出的敏度矩阵包括参数敏度矩阵、方案敏度矩阵以及特征敏度矩阵,实践表明用它们可简明、有效地表达轴系摩擦学、动力学设计的仿真知识．应用实例针对实际大型汽轮发电机组轴系求得了敏度矩阵,并得到轴系稳定性较佳的系统方案．     

存在输入时滞的不确定系统的滑模控制

考虑存在输入时滞情况下不确定系统的滑模控制问题,其中被控系统存在状态不确定和控制输入不确定性。通过设计一种新的积分型滑模切换面,不仅可以保证系统状态轨迹从初始状态开始就位于指定的切换面上,而且能够适应系统参数的摄动。给出了保证闭环系统渐近稳定的充分条件。仿真实验结果验证了本文算法的有效性。     

时变动力系统的高阶乘法摄动方法

针对时变线性动力系统,提出了一种高阶乘法摄动方法.首先用不大的步长将时间域离散,在每个时间段上将动力系统的系数矩阵分解为一个大量和一个小量之和,后者为该段上相对时间坐标的一阶小量;然后利用变量变换,将原系统转换为一阶摄动系统.对于一阶摄动系统,仍然将系数矩阵分解为大量与高一阶小量之和,再利用变量变换将其化为更高阶的摄动系统.最后的高阶摄动系统在舍弃系数矩阵的高阶小量后可解析求解,然后由一系列反变换,便可确定原问题的解答.由于本方法确定的传递矩阵为一系列指数矩阵之积,可利用精细积分法精确计算,故本方法具有极高的精度和效率,以及良好的稳定性.对于哈密顿系统,该方法实际为一种高阶保辛摄动方法.算例结果表明,即使选取较大的时间步长,本方法也能给出较好的精度,并且随着摄动次数的增加,摄动解答能迅速趋向于精确解.     

转子系统状态矩阵与稳定性分析

建立了考虑机匣弹性和陀螺力矩以及轴承回转动力激励时的悬臂双盘转子系统的动力学模型和运动微分方程.根据稳定性理论,由状态矩阵特征值的性质,分析了一些结构参数对转子系统稳定性的影响.结果表明:轴承回转动力激励、轴承刚度和转速对系统稳定性均有较大的影响;增大阻尼和机匣刚度对系统稳定运行有利;存在一个临界轴承刚度,当轴承刚度大于临界轴承刚度时,系统存在运动稳定区域,否则系统不存在运动稳定区域.     

微极性流体螺旋槽径向轴承油膜稳定性

给出了以微极性流体为润滑剂的径向滑动轴承油膜压强摄动方程，并采用有限元法研究螺旋槽径向轴承油膜稳定性。在此基础上计算了螺旋槽径向轴承油膜刚度系数、阻尼系数和不涡动的转子临界质量，微极性流体的特性由耦合数和分子特征长度两个参数决定。研究表明，微极性流体螺旋槽径向轴承比一般牛顿流体为润滑剂的轴承油膜具有更好的稳定性，高耦合数时，润滑油膜厚度和微极性流体分子特征尺度的比值越小，轴承油膜的稳定性越好．     

利用反馈法逐步引导轨道到目标

利用反馈法通过对系统参数作小的扰动逐步引导轨道从系统的任一初状态到目标。这方法非常简单，有效和它的理论建立在Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳态性理论，用二维Ｈｏｅｎｏｎ映象作数值实验。     

机械动力优化设计的摄动逆求法及其应用

本文利用广义特征值的摄动（扰动）特性和逆求的思想提出一个机械动力（态） 优化设计方法，用以求解带频率禁区（含特征方程隐式性能约束）的动力优化设计问 题．给出了本方法可行性的论证。文后举了一个２５维设计变量的飞机发动机转子系 统动力优化设计实例。用数学规划和本文摄动逆求相结合方法求解，重分析５－６次即可。方法直观，程序简单．木方法亦可能推广应用于工程结构优化设计。     

质量慢变转子系统碰摩的可靠性分析

通过建立质量慢变转子系统的动力学方程,将转子系统的刚度、阻尼、偏心距和定子径向刚度作为随机参数,利用随机摄动理论、Kronecker代数、矩阵微分理论、随机振动理论系统地研究了质量慢变转子系统的随机响应问题.应用可靠性的应力-强度干涉模型,建立质量慢变转子系统碰摩的可靠性模型,利用Edgeworth级数和四阶矩技术,对质量慢变转子系统碰摩的可靠性进行了研究,并求出了数值解,给出了可靠度曲线.     

滑动轴承多跨转子系统分岔点预测

滑动轴承转子系统是一类多自由度非线性非自治动力系统,广泛应用于工业实际。生产实践中,设计观念和维修体制的变革提出了稳定性量化分析的要求。本文首先描述了一种基于轨线保稳降维方法的转子轴承系统的稳定性量化分析,即首先利用数值积分对高维非线性转子系统进行解耦,将Rn轨线映射为一系列R1映像轨线,并将各自由度的运动方程中除该自由度外的所有状态变量用积分结果代换,得到n个互相解耦、含有多个时变参数的单自由度方程。其次再在R1观察空间中定义轨线的稳定裕度,根据轨线稳定裕度利用灵敏度技术预测动力系统的分岔点。最后,对一个滑动轴承支承的三跨转子模型实验台建立动力学方程,并利用上述方法预测该转子系统发生分岔的参数值和分岔特性。预测得到的分岔参数值与采用直接数值积分法在Poincasé截面得到的分岔参数值基本一致,且2种方法在分岔点处判断得到的分岔性质完全相同。由此可见,该方法不仅与直接数值积分方法得到的结果一致,而且由于该方法利用了灵敏度技术因而其分岔点的搜索过程比直接数值积分法快得多。     

感应电动机转子磁链有限时间观测器的设计与仿真

针对感应电动机转子磁链的观测问题,根据有限时间理论,在建立感应电动机数学模型的基础之上,将定子电流和转子磁链作为系统状态,确定了感应电动机的状态方程,设计了有限时间观测器.此外,令观测误差在有限时间内收敛于一个给定的界,进一步收敛到零,由此实现了对磁链状态的观测.最后,通过求解线性矩阵不等式,得到状态观测器的增益值,并利用计算机仿真实现了磁链的有限时间观测,进一步验证了设计方法的有效性.