帶擠壓油膜阻尼器偏置盤(pán)轉(zhuǎn)子雙穩(wěn)態(tài)特性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 01:54
擠壓油膜阻尼器(Squeeze Film Damper,簡(jiǎn)稱(chēng)SFD)是常用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)上的減振機(jī)構(gòu),但轉(zhuǎn)子系統(tǒng)會(huì)因阻尼器失效而產(chǎn)生幅值突變跳躍的“雙穩(wěn)態(tài)”響應(yīng)。本文主要對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)機(jī)理、密封結(jié)構(gòu)介質(zhì)參數(shù)及擠壓油膜阻尼器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響規(guī)律進(jìn)行了分析,以期為擠壓油膜阻尼器的應(yīng)用和提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、安全性提供參考。分析了單盤(pán)對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)子與偏置轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和受力上的特征;從軸頸渦動(dòng)角度分析擠壓油膜阻尼器油膜力的非線性特性機(jī)理。在半油膜、短軸承條件下,基于雷諾方程推導(dǎo)并建立了含擠壓油膜阻尼器-單盤(pán)跨中偏置轉(zhuǎn)子系統(tǒng)圓盤(pán)與軸頸的動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程;在穩(wěn)態(tài)圓運(yùn)動(dòng)條件下,對(duì)動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行數(shù)值求解計(jì)算,結(jié)合阻尼器運(yùn)動(dòng)特征分析得到了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)機(jī)理:非線性油膜阻尼和油膜剛度使阻尼器失效并顯現(xiàn)出硬彈簧特性,致使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速隨著振動(dòng)的增大而緩慢增大;振動(dòng)水平緩慢上升,繼而使得油膜軸頸的非同心運(yùn)動(dòng)加劇;較強(qiáng)的非同心運(yùn)動(dòng)使油膜產(chǎn)生負(fù)壓析出氣體的同時(shí)還會(huì)因?yàn)閴翰畹淖饔梦胗湍ね獠繗怏w,從而在油膜內(nèi)產(chǎn)生氣穴并導(dǎo)致阻尼器油膜周向分布減小。當(dāng)油膜周向分布達(dá)到最小時(shí),油膜剛度與油膜阻尼較初...
【文章來(lái)源】:中國(guó)民航大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)
第一章 緒論
1.1 論文背景及研究意義
1.1.1 論文背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 擠壓油膜阻尼器研究進(jìn)展
1.2.2 擠壓油膜阻尼器非線性特性研究進(jìn)展
1.3 適航條款解析
1.4 研究思路及論文結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 研究思路
1.4.2 論文內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 偏置轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及阻尼器油膜力非線性機(jī)理分析
2.1 偏置轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分析
2.2 擠壓油膜阻尼器油膜力非線性機(jī)理分析
2.2.1 短軸承理論下油膜力的非線性特性分析
2.2.2 長(zhǎng)軸承理論下油膜力的非線性特性分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性分析
3.1 雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)機(jī)理分析
3.1.1 圓盤(pán)受力分析
3.1.2 軸頸受力分析
3.1.3 無(wú)量綱處理
3.2 密封結(jié)構(gòu)介質(zhì)參數(shù)對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
3.2.1 模型建立
3.2.2 數(shù)值計(jì)算分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性驗(yàn)證分析
4.1 模型陣型驗(yàn)證分析
4.2 不同參數(shù)對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.1 不平衡量對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.2 加速速率對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.3 供油壓力對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.4 滑油黏度對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.5 油膜半徑對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.6 油膜半徑間隙對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.7 油膜長(zhǎng)度對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SFD作用下故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性及混沌控制[J]. 王俊,馬梁,張俊紅,魯鑫. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(03)
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子一種振動(dòng)跳躍問(wèn)題及其工程控制的分岔分析[J]. 陳會(huì)征,陳予恕. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(12)
[3]Muszynska模型經(jīng)驗(yàn)系數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響[J]. 李勇,董宏云. 熱能動(dòng)力工程. 2011(01)
[4]帶金屬橡膠油膜環(huán)的自適應(yīng)擠壓油膜阻尼器非協(xié)調(diào)響應(yīng)研究[J]. 馬艷紅,王虹,洪杰. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2009(02)
[5]彈性環(huán)式擠壓油膜阻尼器減振機(jī)理初探[J]. 曹磊,高德平,江和甫. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]電磁軸承-擠壓油膜阻尼器支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的主動(dòng)控制[J]. 張韜,孟光,張子旭. 西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(06)
[7]支承在擠壓油膜阻尼器上的裂紋轉(zhuǎn)子的非線性響應(yīng)及通向混沌的道路(英文)[J]. 賀爾銘,任興民,秦衛(wèi)陽(yáng). Chinese Journal of Aeronautics. 2002(03)
[8]非線性擠壓油膜阻尼器柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的周期分叉特性[J]. 祝長(zhǎng)生. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1997(03)
[9]擠壓油膜阻尼器支承的柔性轉(zhuǎn)子的雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性[J]. 郭銀朝,孟光. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1997(01)
[10]擠壓油膜阻尼器支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性振動(dòng)[J]. 褚福磊,邰健楊. 強(qiáng)度與環(huán)境. 1996(03)
碩士論文
[1]風(fēng)車(chē)不平衡模擬轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 趙常青.中國(guó)民航大學(xué) 2018
本文編號(hào):3203346
【文章來(lái)源】:中國(guó)民航大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)
第一章 緒論
1.1 論文背景及研究意義
1.1.1 論文背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 擠壓油膜阻尼器研究進(jìn)展
1.2.2 擠壓油膜阻尼器非線性特性研究進(jìn)展
1.3 適航條款解析
1.4 研究思路及論文結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 研究思路
1.4.2 論文內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 偏置轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及阻尼器油膜力非線性機(jī)理分析
2.1 偏置轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分析
2.2 擠壓油膜阻尼器油膜力非線性機(jī)理分析
2.2.1 短軸承理論下油膜力的非線性特性分析
2.2.2 長(zhǎng)軸承理論下油膜力的非線性特性分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性分析
3.1 雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)機(jī)理分析
3.1.1 圓盤(pán)受力分析
3.1.2 軸頸受力分析
3.1.3 無(wú)量綱處理
3.2 密封結(jié)構(gòu)介質(zhì)參數(shù)對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
3.2.1 模型建立
3.2.2 數(shù)值計(jì)算分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性驗(yàn)證分析
4.1 模型陣型驗(yàn)證分析
4.2 不同參數(shù)對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.1 不平衡量對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.2 加速速率對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.3 供油壓力對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.4 滑油黏度對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.5 油膜半徑對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.6 油膜半徑間隙對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.2.7 油膜長(zhǎng)度對(duì)雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)影響分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SFD作用下故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性及混沌控制[J]. 王俊,馬梁,張俊紅,魯鑫. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(03)
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子一種振動(dòng)跳躍問(wèn)題及其工程控制的分岔分析[J]. 陳會(huì)征,陳予恕. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(12)
[3]Muszynska模型經(jīng)驗(yàn)系數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響[J]. 李勇,董宏云. 熱能動(dòng)力工程. 2011(01)
[4]帶金屬橡膠油膜環(huán)的自適應(yīng)擠壓油膜阻尼器非協(xié)調(diào)響應(yīng)研究[J]. 馬艷紅,王虹,洪杰. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2009(02)
[5]彈性環(huán)式擠壓油膜阻尼器減振機(jī)理初探[J]. 曹磊,高德平,江和甫. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]電磁軸承-擠壓油膜阻尼器支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的主動(dòng)控制[J]. 張韜,孟光,張子旭. 西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(06)
[7]支承在擠壓油膜阻尼器上的裂紋轉(zhuǎn)子的非線性響應(yīng)及通向混沌的道路(英文)[J]. 賀爾銘,任興民,秦衛(wèi)陽(yáng). Chinese Journal of Aeronautics. 2002(03)
[8]非線性擠壓油膜阻尼器柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的周期分叉特性[J]. 祝長(zhǎng)生. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1997(03)
[9]擠壓油膜阻尼器支承的柔性轉(zhuǎn)子的雙穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性[J]. 郭銀朝,孟光. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1997(01)
[10]擠壓油膜阻尼器支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性振動(dòng)[J]. 褚福磊,邰健楊. 強(qiáng)度與環(huán)境. 1996(03)
碩士論文
[1]風(fēng)車(chē)不平衡模擬轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 趙常青.中國(guó)民航大學(xué) 2018
本文編號(hào):3203346
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