本文關(guān)鍵詞：浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器動力特性研究

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【摘要】：擠壓油膜阻尼器能有效減小通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振動幅值和傳遞給支承的外傳力,因而廣泛應(yīng)用在渦輪機(jī)械中。本文對浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器(FSFD)及雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性進(jìn)行了研究,主要研究成果和相關(guān)結(jié)論如下:(1)在考慮浮動環(huán)變形的情況下,從流體運(yùn)動方程和質(zhì)量守恒方程出發(fā),結(jié)合FSFD的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)動規(guī)律,推導(dǎo)了FSFD內(nèi)、外層雷諾方程。根據(jù)內(nèi)、外層油膜壓力平衡和浮動環(huán)變形協(xié)調(diào)關(guān)系,建立了FSFD計(jì)算模型,為FSFD動力特性分析提供了較好的理論基礎(chǔ)。(2)根據(jù)本文的理論模型,基于有限差分法編寫了計(jì)算程序,研究分析了浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器結(jié)構(gòu)和油膜參數(shù)對其特性的影響。研究表明:與傳統(tǒng)SFD比較,FSFD改善了油膜力的非線性,具有更良好的減振特性;相同條件下,FSFD內(nèi)層油膜壓力要大于外層油膜壓力;FSFD的油膜力隨油膜寬度的增大而增大,隨油膜間隙的增大而減小,隨浮動環(huán)小孔直徑的增大而減小。(3)利用雙向激勵試驗(yàn)器,對FSFD動力特性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,研究了激勵力幅值、頻率、油膜間隙、供油壓力及油膜寬度對油膜壓力的影響。試驗(yàn)結(jié)果與理論分析具有很好的一致性,由此證明了本文模型的正確性,對工程應(yīng)用有很好的指導(dǎo)意義。(4)建立了FSFD-滾動軸承-雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元分析模型,分析了FSFD對雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)特性的影響,研究表明:在相同條件下,相比于傳統(tǒng)SFD,FSFD抑制轉(zhuǎn)子系統(tǒng)通過臨界時(shí)振動的能力更好。本文研究成果對設(shè)計(jì)更可靠、更合理的FSFD具有重要的指導(dǎo)作用,預(yù)期未來可以應(yīng)用在實(shí)際發(fā)動機(jī)上進(jìn)行減振。
【關(guān)鍵詞】：浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器 雙轉(zhuǎn)子 動力特性 不平衡響應(yīng) 減振
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB535.1;V231.92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 研究的必要性和意義12-13
• 1.2 擠壓油膜阻尼器結(jié)構(gòu)形式13
• 1.3 油膜理論方面研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 新型擠壓油膜阻尼器研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文研究內(nèi)容16-18
• 第二章 浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器雷諾方程18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器的雷諾方程18-27
• 2.2.1 內(nèi)層油膜Reynolds方程的推導(dǎo)21-23
• 2.2.2 外層油膜Reynolds方程的推導(dǎo)23
• 2.2.3 FSFD與SFD計(jì)算模型的比較23-24
• 2.2.4 浮動環(huán)自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的確定24
• 2.2.5 浮動環(huán)變形微分方程24-27
• 2.3 油膜壓力邊界條件27-29
• 2.4 浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器油膜壓力的求解29-32
• 2.4.1 有限差分迭代格式29-31
• 2.4.2 求解過程31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器油膜力特性研究33-56
• 3.1 引言33
• 3.2 油膜壓力場分布33-37
• 3.2.1 SFD油膜壓力場33-34
• 3.2.2 FSFD油膜壓力場34-37
• 3.3 油膜力特性分析37-40
• 3.4 油膜間隙對油膜力特性的影響40-43
• 3.5 油膜寬度對油膜力特性的影響43-46
• 3.6 浮環(huán)小孔對油膜力特性的影響46-49
• 3.7 進(jìn)動速度對油膜力特性的影響49-52
• 3.8 滑油溫度對油膜力特性的影響52-55
• 3.9 本章小結(jié)55-56
• 第四章 浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器雙向激勵試驗(yàn)研究56-65
• 4.1 引言56
• 4.2 雙向激勵試驗(yàn)介紹56-59
• 4.2.1 試驗(yàn)器結(jié)構(gòu)56-57
• 4.2.2 試驗(yàn)儀器57-59
• 4.3 浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器油膜特性測試分析59-64
• 4.3.1 激勵力幅值對油膜壓力的影響60-61
• 4.3.2 激勵力頻率對油膜壓力的影響61
• 4.3.3 油膜間隙對油膜壓力的影響61-62
• 4.3.4 供油壓力對油膜力的影響62
• 4.3.5 油膜寬度對油膜壓力的影響62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器-雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性研究65-75
• 5.1 引言65
• 5.2 支承特性分析65-70
• 5.2.1 滾動軸承-FSFD-鼠籠組合彈性支承模型66
• 5.2.2 鼠籠剛度計(jì)算66-68
• 5.2.3 軸承剛度計(jì)算68-69
• 5.2.4 支承處阻尼特性69-70
• 5.3 浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器對雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性影響70-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)和展望75-77
• 6.1 總結(jié)75-76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 致謝82-83
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83

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本文編號：561901