齿轮耦合的故障转子系统弯扭耦合振动特性研究

利用有限元方法研究了齿轮耦合汽轮机组转子系统健康时与发生裂纹故障、碰摩故障时的系统弯扭耦合振动特性。根据转子系统各阶临界转速的变化情况,并结合动态响应图,分析研究了转子系统发生裂纹、碰摩故障时的一些非线性动态特性。通过对转子系统弯扭耦合振动特性的研究,为设计工作提供参考。     

人人都可挖掘的巨大潜能—谈科学方法论的应用效果

本章首先举出如何利用辩证唯物主义及全局形态的普适型的科学方法论的体系和规则,来挖掘可以被人们利用的巨大潜能。作者通过亲身实践,在人生奋斗的道路上,通过对总结出的科学方法论体系和规则的学习与运用,挖掘出了能被利用的巨大潜能。     

一种求解干摩擦带冠叶片动力学响应的方法

考虑相邻叶冠之间的接触摩擦作用,将扭形带冠叶片简化为自由端带有集中质量的悬臂梁,冠间接触采用带有迟滞特性的宏观滑移模型模拟,基于Timoshenko梁理论和库仑摩擦定理,提出了一种干摩擦扭形带冠叶片动力学响应的数值求解方法。基于所提方法,分析了叶片安装角和扭角对干摩擦叶片动力学特性的影响,并通过有限元方法验证了求解结果。研究结果表明:随着安装角和扭角的增加,会削弱冠间接触表面的减振效果,但并不会对最优法向接触压力产生影响;并且,相比于有限元方法,所提方法在保证求解精度的情况,具有较高的求解效率。此研究结果能够为旋转扭形叶片冠间阻尼结构的设计和优化提供理论指导。     

走好创新路 获取丰收果

总结了作者及其团队60多年来所完成的主要工作,其中包括教学、科研、撰写书籍等方面的成果。在长期工作的基础上,总结出了自具特色的、全局形态的、普适性的科学方法论的体系,可以利用该体系实现正确及高效做事。正是在科学哲学思想的指导下,团队确立了创新的思维,运用了创新原理和方法,并有成效地将科学方法论的体系和规则运用于各个方面,才取得诸多的成果。     

制动参数对制动系统稳定性的影响

以汽车的制动盘与摩擦片构成的制动系统为研究对象,建立了基于Stribeck摩擦模型的制动系统动力学模型。采用数值仿真的方法就制动系统的初速度、制动压力、阻尼和刚度等制动参数对系统稳定性的影响做了定性的分析,提出了提高系统稳定性的方法。研究结果表明:随着制动初速度的增大,系统的振动幅值也变大,但系统达到稳定状态的时间越短;系统的振动幅值随着制动压力的增大而减小,适当地提高压力可以减小振动;系统的阻尼越大,系统越快达到稳定状态;系统的刚度越大,系统达到稳态运动所需的时间就越长,达到稳定前振动的幅值随着刚度的增大而变小。     

梁结构碰撞位置的定量诊断方法

针对机械设备中广泛存在的各种梁结构常因振动等原因与外界发生碰撞而不能及时准确检测出碰撞位置的问题,提出了一种梁结构碰撞故障位置的定量诊断方法。基于谐波平衡理论推导出碰撞梁响应信号中高次谐波成分之间的对比关系,根据无故障系统和故障系统信号的响应之差,提取某一高阶谐波分量,结合梁结构系统的有限元模型来诊断碰撞故障的具体位置。对悬臂梁和复杂梁结构的数值仿真和实验结果显示,该诊断方法能够准确判断梁结构的碰撞故障位置。通过改变未知参数的实验表明,该方法具有较好的稳健性,不需要大量的先验数据,仅用两个测点的响应数据就可以诊断出故障的准确位置,简单又便于实现在线诊断。     

振捣器几个参数对摊铺机压实机构的非线性动力学特性影响分析

通过对本文作者提出的卫个３自由度的摊铺机压实机构的一种非线性动力学模型的分析研究,从理论上探讨了压实机构中的一个产夺捣器的几个参数对压实机构动力学特性的影响,弥补了迄今尚未研究振捣器运动规律的不足,以及因忽略振捣器对压实机构有关部件动力学特性岙 得不完整的结果的缺憾。     

螺纹联轴器的建模及其不对中故障研究

由于对柔性联轴器 转子系统进行分析时,常将柔性联轴器等效为轴段单元或直接忽略它的存在,为了探索含有柔性联轴器的转子系统的精确建模方法,选择螺纹联轴器作为研究对象。利用螺纹联轴器对不对中故障较为敏感这一特性,建立了螺纹联轴器 转子系统不对中故障的有限元模型,将螺纹联轴器的高次非线性特性表示为每一增量时间的有效载荷项和有效刚度矩阵的一部分。对一微弱不对中角度α=0.25°进行仿真与实验,对比得到轴心轨迹吻合最好时的螺纹联轴器的关键性参数,建立了精确的螺纹联轴器模型,进一步研究了该系统不对中故障。     

双机驱动无摆动振动机的自同步理论研究

对一种双机驱动无摆动振动机的自同步理论进行了研究。该振动机由内、外两个质体组成,两偏心转子的旋转中心与内质体质心在同一条竖直轴上,使得两偏心转子的惯性力对该轴的力矩为零,从而消除了振动机的摆动。首先,利用拉格朗日方程建立了振动机的运动微分方程,分别得到了振动机运动自同步及其稳定性条件;然后,通过数值方法验证了理论分析的正确性,并发现系统的自同步能力与两偏心转子质量比正相关,与竖直方向频率比、共振激励角、内质体与振动系统质量比负相关。     

不同载荷下基座松动转子系统动力学特性分析

主要针对一个双盘单跨转子系统,采用分段线性弹簧/阻尼模型来模拟基座松动故障,并将其与转子系统有限元模型进行耦联,根据API617标准采用2种不同的载荷加载工况,利用三维谱图和轴心轨迹图,分析未松动螺栓刚度、松动间隙和转速对系统动力学特性的影响。结果表明在2种不同加载形式下,系统运动存在不同的分岔形式,出现了多种周期及拟周期运动形式,且在第2种加载形式下系统运动更为复杂。得出的结论为转子–轴承系统故障诊断、动态设计和安全运行提供了理论参考。