挠性转子系统振动时延控制研究

研究了参数不确定转子系统振动时延控制器的设计方法.首先提出时延控制方法的基本思想，导出了转子系统时延拉制算法，然后提出了电磁阻尼器时延控制器的设计准则和参数选择方法，最后给出了相应的算例.     

挠性转子多频振动主动控制研究

为了抑制转子在多频激励下作用一的振动，利用电磁阻尼器作为主动控制执行元件，提出了电磁阻尼器多频振动控制算法，并以计算机仿真和模型实验，验证了该方法在控制转子多频振动时的有效性。     

转子-阻尼器系统的振动分析

讨论一种立式单刚体转子系统的力学模型。重点讨论下阻尼器参数及转子惯性特性变化对转子系统的模态振型、模态频率、模态阻尼等参数的影响。以动力学普遍定理列运动方程。用复变量表示有关参数。直接用复矩阵的ＱＲ法或ＬＲ法求出系统的复特征值和复特征矢量。对系统振型随转速变化而发生的“换型”现象进行了较多的分析，了解这个力学现象对系统的参数优化是有用的。     

磁流变液阻尼器用于转子振动控制的实验研究

实验研究了一种剪切式磁流变流阻尼器在转子振控制中的应用,实验发现,磁流变液阻尼器的刚度和阻尼随施工磁场强度的增加而增大;支承在磁流变液阻尼器上的转子系统的振幅在亚临界区及临界转速处随施加的磁场强度的增加而减小,而在超临界区则随磁场强度的增加而增大;系统的临界转速随磁场强度的增加而升高,通过简单的开关控制,可使转子的振动在全转速区的内达到最小。     

硫流变液阻尼器—转子系统的振动特性实验研究

在小型转子实验台上研究了磁流变液阻尼器－－转子系统的振动特性,实验发现,当机座支承刚度明显不同时,用相对位移测量得到的转子系统的振动幅频曲线也具有明显差异,磁流变液阻尼器的刚度和转子系统的临界转速都随施加磁场强度的增加而明显增大。     

双磁流变阻尼器对转子系统振动抑制实验研究

针对大型旋转机械通过临界转速时振动过大问题,搭建双磁流变阻尼器转子实验台模拟试车过程。在不改变转子原有支撑形式的情况下,于转轴两端分别安装一台自主设计的磁流变阻尼器,并提出一种基于转速的双阻尼器开关控制策略,通过实验对比研究了不同数量阻尼器及阻尼器位于不同位置时对转子系统振动的影响规律。实验结果表明,单阻尼器作用可抑制转子振动58.70%,而双阻尼器抑制转子振动可达72.77%;随着阻尼器距离转盘中心距离不断缩小,振动幅值随之减小,振动降幅最大可达84.10%。     

鼠笼式调谐质量阻尼器用于转子振动控制的研究

基于鼠笼良好的环向对称性及结构紧凑等特点,提出了一种用于转子系统振动控制的新型鼠笼式调谐质量阻尼器(TMD)。通过有限元计算设计了这种质量阻尼器的结构,以转子一阶临界转速下的频率为目标频率进行振动控制,对TMD的质量、笼条数量、笼条直径、笼条长度等参数进行了设计;之后对所选取的3种TMD结构进行了模态分析,并通过转子动力学仿真,模拟了这3种结构的减振性能;最后搭建了转子实验台,验证了所设计的鼠笼式调谐质量阻尼器能够有效控制转子系统过临界时的不平衡响应,降振幅度达到34.6%。     

挠性转子的不平衡状态分析

对挠性转子的不平衡状态做了分析,找出了影转子不平衡状态的主要原因,是因静态不平衡引起转速而的动态不平衡,利用振动理论的重要结论。按工程的要求,提出了抑振动的方法。     

A disc-type magneto-rheologic fluid damper

A disc-type magneto-rheological fluid damper operating in shear mode is proposed in this paper,which is based on the special characteristics of the magneto-rheological (MR) fluid with rapid, reversible and dramatic change in its rheological properties by the application of an external magnetic field. The magneticfield of the disc-type MR fluid damper is analysed by the finite element method ; the controllability of the disctype MR fluid damper on the dynamic behaviour of a rotor system ; and the effectiveness of the disc-type MR fluid damper in controlling the vibration of a rotor system, are studied in a flexible rotor system with an over-hung disc. It is shown that the magnetic flux density of the disc-type MR fluid damper in the working areas can significantly change with the applied current in the coil ; and that the dynamic behavior of the disc-type MR fluid damper can be varied by the application of an external magnetic field produced by a low voltage electromagnetic coil. The disc-type MR fluid damper can significantly change the dynamic characteristics of a rotor system, provided that the location of the disk-type MR fluid damper is carefully chosen. The disc-type MR fluid damper is a new actuator with good dynamic characteristics for rotating machinery.     

特殊油膜结构对离心机过挠性临界转速的影响

为了确定阻尼器油膜边界条件对离心机升速过程中的振动特性的影响,借鉴Muszynska油膜模型,对离心机阻尼器油膜边界进行了改造。通过有限体积数值计算对新结构可能对阻尼器油膜流场带来的影响进行了分析。设计制作出了一种新型油膜阻尼器并应用于超临界离心机实验,验证了其在离心机转子支承系统过挠性临界过程中对降低系统的振动和不稳定性的明显作用。过挠性临界过程中,阻尼器的振动振幅由15μm有效减小到了1μm。结果显示出特殊油膜结构在离心机阻尼器的设计中的有效性和重要研究价值。     

主动振动控制系统中电磁弹簧的理论研究

本文提出了具有可控特性的电磁弹簧模型；利用位矢量概念，描述了由电磁和永磁体组成的一对环形磁体间的电磁力计算；用有限元法仿真了电磁弹簧的磁通密度，电磁力，弹簧刚度，结果表明电磁弹簧具有较好的可控特性，便于主动振动控制。     

一种用于离心压缩机转子稳定性控制的电磁阻尼器设计及应用

为提升转子稳定性,解决流程工业对高参数(高流量、高压比)压缩机的需求,针对密封力会降低系统稳定性的情况,在转子的解析模型中引入交叉刚度项,进行了转子失稳的理论分析,并指出了其失稳的机理和抑制失稳的方法;基于抑制失稳的机理,设计了反向交叉刚度控制和主动阻尼控制两种控制策略。设计了用于控制的电磁阻尼器,理论预测并实验标定了其电磁力性能参数。搭建了柔性转子稳定性控制的实验台,模拟制造干扰的交叉刚度力使得转子出现低频并进入濒临失稳状态;采用反向交叉刚度和主动阻尼的控制策略进行了稳定性控制实验,结果表明两种方法均能有效消除转子失稳时的分频振动响应。     

不对称转子系统的非线性振动

对不对称转子系统的非线性振动问题进行了研究，首先用哈密顿原理导出运动微分方程，这是刚度系数周期性变化的激励和强迫激励振动方程，然后用多尺度法研究1／3亚谐共振，主共振，求得平均方程，分叉响应方程和定常解，讨论了刚度不对称性，质量偏心以及外阻尼对幅频响应的影响，结果表明，刚度不对称性，质量偏心都使不稳定区增大，而外阻尼能使共振振幅减小，最后用奇异性理论分析分叉响应方程和定常解的稳定性，得到了局部分叉集和不同区域的不同的分叉响应曲线。     

主动振动控制系统中电磁弹簧的理论研究

本文提出了具有可控特性的电磁弹簧模型；利用位矢量概念，描述了由电磁和永磁体组成的一对环形磁体间的电磁力计算方法；用有限元法仿真了电磁弹簧的磁通密度、电磁力、弹簧刚度，结果表明电磁弹簧具有较好的可控特性，便于主动振动控制。     

磁流变液阻尼器-柔性转子系统的力学模型(I):单盘悬臂转子

从Bingham模型出发，推导出用于转子振动控制的剪切式磁流变液阻尼器的阻尼力计算公式；利用Langrange方程建立了磁流变液阻尼器－单盘悬臂柔性转子系统的运动微分方程，为转子系统动力持性的理论分析奠定基础。     

脉动流诱发振动转子密封系统特性分析

脉动流对转子密封系统有着重要的影响。该文从脉动流诱发振动的角度,研究了转子密封系统的动态特性。首先分别建立了零平均脉动流和非零平均脉动流流体诱发振动的转子密封系统的振动模型;然后,采用数值分析的方法,对建立的模型进行定量仿真分析;再次,讨论了系统参数对流体激振的影响;最后讨论了模型稳定性问题。研究表明:流速频率接近系统固有频率时,发生流体激振;流体激振幅值与系统阻尼比成反比关系,与流体密度成正比关系。     

齿轮—转子—轴承系统弯扭耦合振动模型研究

总结了齿轮－转子－轴承系统弯扭耦合振动的耦合模型，指明了它们之间的内在关系通过计入齿轮啮合线瞬时位置的变化对齿轮间动态啮合力的影响，建立了更加合理、更加精细的弯扭耦合模型，以前的弯扭耦合模型只是文章中新模型的新例，可由新模型退化得到。     

ISFD抑制转子不对中故障研究

针对旋转机械常见的转子不对中故障,设计了一种弹性阻尼支承—整体式挤压油膜阻尼器（ISFD）,研究ISFD弹性阻尼支承对转子不对中故障的振动抑制效果。运用有限元方法分析转子不对中力学模型,搭建单跨双支承转子实验台,模拟转子不对中故障,并对ISFD弹性阻尼支承的减振特性进行实验研究。实验结果表明：不对中故障导致转子振动增大,ISFD弹性阻尼支承可以有效减小振动,转子一倍频的降幅达到90.0%,二倍频的降幅达到97.5%。     

转子不平衡对转轴系统振动低频分量的影响

当转轴系统中油膜力呈现非线性特性时，转子不平衡油膜力引起的低频分量有影响，本文首先利用Ｍｕｓｚｙｎｓｋａ油膜力模型进行了理论推导，其次对常见的仿真算法进行了改进，研究了不平稀量大，量小等各种情况对低频分量的影响，给出了一些新结论。最后通过实验进行了验证。     

转子-轴承-密封系统的非线性振动特性

将非线性油膜力和密封力模型相结合,建立了具有非线性转子-轴承-密封系统的动力学模型.利用数值积分方法,对系统由于密封力引起的非线性动力学行为进行了研究,给出了系统响应随转子转速、偏心量和密封间隙变化的分叉图和最大Lyapunov指数曲线图,以及一些典型的Poincaré截面图、轴心轨迹图和频谱图.通过比较转子系统是否考虑密封力时的响应,发现非线性密封力提高了转子系统的稳定性区域,抑制了系统出现倍周期分叉,并且综合考虑非线性油膜力和密封力的耦合系统具有周期、拟周期和混沌等复杂的动力学行为.