内外双转子故障模拟实验台设计与优化

参考某型航空发动机的结构特点,提出了一种双转子实验台结构,此台架主要由动力电机、内转轴、外转轴(空心)、支承、轮盘、皮带、皮带轮、底座等构成。其主要特点是:内外2个转子通过中介轴承耦合在一起,分别由不同的电机驱动;4个轮盘分别用来模拟低压压气机、高压压气机、高压涡轮、低压涡轮的质量。采用直接传递矩阵法计算了实验台架的前3阶临界转速,分析了支承刚度、转速比、轮盘的极转动惯量、长径比等因素对台架临界转速的影响,并据此对实验台架作了优化。优化临界转速后可以有效地减小运行时的振动,显示优化是有效的。     

基于Hamilton原理的双跨转子系统建模和转子动态特性分析

研究目的：研究双盘双跨转子/轴承/汽封系统在非线性油膜力和非线性汽封力共同作用下的动力学特性,分析了转子转速、密封力、油膜力和联轴器刚度等因素对转子稳定性的影响。创新要点：采用Hamilton原理和有限元方法建立双盘双跨转子/轴承/汽封系统模型,使得双跨多节点的转子系统数值求解更加容易。研究分析转子转速、非线性密封力、非线性油膜力和联轴器刚度等因素对转子稳定性的影响,为大型转子系统的设计提供理论基础。研究方法：采用Hamilton原理和有限元方法建立双盘双跨转子/轴承/汽封系统模型（图1和2）。应用四阶Runge-Kutta法进行数值求解,并采用轴承处、圆盘处的分岔图、时程图、庞加莱映射图、频率图和相轨迹图等来分析转子系统的动态特性。重要结论：1.通过数值计算分析,转子的转速、非线性汽封力、非线性油膜力和联轴器的刚度对双跨转子的稳定性有重要的影响作用。2.随着转速的上升,双跨转子系统从最初的稳定运动,到三倍周期运动,到准周期运动和多倍周期运动交替出现,运动特性相比单跨转子系统要更为复杂。     

多支点磁悬浮转子临界转速探讨

本叙述了磁悬浮轴承的优越性，讨论了多支点磁悬浮轴承对转子临界转速的影响，具有一定的理论意义和实用价值。     

基于盲源分离技术的航空发动机轴承故障诊断

滚动轴承是航空发动机转子系统中重要的支撑部件,其运行状态直接影响整台发动机的工作性能。介绍了基于盲源分离技术的滚动轴承振动信号分析与故障诊断方法,分析了滚动轴承典型故障机理。通过对某型航空发动机进行现场测试,完成了针对其轴承振动信号的测试和数据采集工作,并通过MATLAB软件编程实现其振动信号的分析。采用盲源分离中的独立分量分析(ICA)方法和频谱分析方法,提取主轴轴承的振动信号并与理论计算的故障频率对比,进行轴承故障诊断及状态识别。对实际航空发动机轴承及模拟试验台滚动轴承振动测试信号的分析结果表明,所采用的盲源分离方法可以有效地检测和诊断滚动轴承故障。     

涡轮增压器自循环低周疲劳试验装置

车辆发动机涡轮增压技术的迅速发展，对涡轮增压器提出更高的性能与可靠性要求，涡轮增压器叶轮低周疲劳实验研究是增压器可靠性研究的基础工作之一，但国内这方面研究工作做得很少。本文简要介绍了国内外低周疲劳试验台的现状，主要介绍了自行研制的涡轮增压器自循环低周疲劳试验台。试验台采用双涡轮增压器结构，控制阀加载方式，自循环方案，可以进行增压器低周疲试验、自循环出厂试验及增压器的总效率试验等。     

双跨双转子轴临界转速实验装置振动分析

利用传递矩阵法对一双跨双转子轴临界转速实验装置进行了振动分析,并对其一阶临界转速进行了测量,临界转速计算值与实验值能较好吻合.分析表明该轴系一阶临界转速偏高、振幅及噪声较大,临界转速实验完整性及安全性差,不宜用做临界转速测量装置,只能作为刚性轴动平衡实验装置使用.     

车用涡轮增压柴油机低速和加速性能研究分析

随着涡轮增压柴油发动机转速下降,其外特性降低,转矩减小,与车用柴油机需扭矩增大不符.为了使其性能与柴油机在负荷和转速变化频繁的整个工作范围内有一良好匹配,需选用合适的增压器和排气系统等来提高其低速和加速性能.     

曲轴销轴承转速和尺寸对提高发动机功率的影响（英文）

提出了一种结合滑块曲柄机构动力学模型(SCM)和曲柄销轴承润滑模型(CB)的新方法,以全面分析CB的尺寸和发动机转速对润滑效率和摩擦功率损失的影响.基于组合模型,利用在MATLAB中开发的算法程序求解动态方程和润滑方程.为了提高研究结果的可靠性,采用燃烧气体压力实验数据进行仿真.选择CB的承载能力(或油膜压力)、摩擦力、摩擦系数和偏心率作为评估LE-FPL的目标函数,分别评估发动机转速、轴承宽度和半径对LE-FPL的影响.研究结果表明,减小角速度、轴承宽度或半径可以减少摩擦功率损失,但会降低发动机的润滑效率,反之亦然.特别地,通过略微减小轴承宽度和半径或将发动机转速保持在2 000 r/min,可以有效地改善润滑效率和摩擦功率损失.     

液体动压浮环式推力轴承的静特性及参数

建立了浮环式推力轴承的数学模型，分析了轴承的承载能力、摩擦功耗、温升、浮环－转子的转速比等静态特性及结构参数．实验验证了理论计算的正确性．     

基于ANSYS的数控机床高速主轴动态分析

主轴对于数控机床来说是很重要的部件．直接影响到机床的加工质量,本文基于ANSYS软件,直接在软件中建立了XK714数控铣床高速轴的三维有限元模型。并利用软件对其进行了动态分析,通过分析,得出了主轴的前六界固有频率、振型．并通过计算得其临界转速。通过分析结果可以得出主轴的安全性,为主轴的进一步动力学分析打下理论基础．     

内筛分双转子破碎机的设计与开发

内筛分双转子破碎机采用内转子高速抛撒，外转子高速相向反击，使物料被不断地抛撒打击，并与后续不断进入的物料相撞，发生高速碰撞，物料在强烈的冲击、剪切等过程中，被破碎成粉料。合格细料经内置筛筛分排出，粗料则继续进行冲撞破碎。该设备结构简单，重量轻，成本低，效率高，出料粒度可控，增产节能效果显，具有一定的推广应用价值。     

非解析径向轴承支承转子系统非线性动力特性分析

Nomenclaturex,y,x ·, y·-displacement and velocity of rotor-x,-y,x-·,-y·-displacement and velocity of rotor , di mension less¨x,¨y-acceleration of rotor¨-x,¨-y-acceleration of rotor ,di mensionlessω-rotating speed of rotor-ω-rotating speed of rotor ,di mensionlessx,y,z-Cartesian coordinates-x,-y,-z-Cartesian coordinates ,di mensionless2m-mass of rotorg-acceleration of gravityG-weight of rotor ,di mensionlesse=e2x e2y-mass eccentricity of rotorex,ey-mass eccentricity of rotor in thexan…     

Investigation of the dynamic characteristics of a dual rotor system and its start-up simulation based on finite element method

Recently, the finite element method (FEM) has been commonly applied in the engineering analysis of rotor dynamics. Gyroscopic moments, rotary inertia, transverse shear deformation and gravity can be included in computational models of rotor-bearing systems. In this paper, a finite element model and its solution method are presented for the calculation of the dynamics of dual rotor systems. A typical structure with two rotor shafts is discussed and the procedure for obtaining the coupling motion equations of the subsystems is illustrated. A computer program is developed to solve critical speeds and to simulate the transient motion. The influence of gyroscopic moments on co-rotation and counter-rotation is analyzed, and the effect of the speed ratio on critical speed is studied. The dynamic characteristics under different conditions of increasing speed during start-up are demonstrated by comparison with transient nodal displacements. The presented model provides a complete foundation for further investigation of the dynamics of dual rotor systems.     

Analysis on Dynamic Performance for Active Magnetic Bearing—Rotor System

In the application of active magnetic bearings(AMB),one of the key problems to be solved is the safety and stabiltiy in the sense of rotor dynamics,The project related to the present paper deals with the method for analyzing bearing rotor systems with high rotation speed and specially supported by active magnetic bearings,and studies its rotor dynamics performance,including calculation of the natural frequencies with their distribution characteristics,and the critical speeds of the system.one of the targets of this project is to formulate a theory and method valid for the analysis of the dynamic performance of the active magntic bearing-rotor systemby combining the traditional theory and method of rotor dynamics with the analytical theory and design method based on modern control theory of the AMB system.     

数字双闭环直流调速控制系统硬件设计

在带电流截止环节的转速闭环调速系统中,由于转速和电流两种反馈信号都加到同一个调节器上,两者相互关联影响,很难调整调节器的参数,难以保证两种调节过程具有同样良好的动态性能.本设计采用ATMega8作为调速系统的主控制芯片,把转速和电流两种反馈信号分别进行调节控制,并将模拟系统转变为数字系统,实验结果显示本系统具有良好的快速性和跟踪效果.     

转子绕组故障感应电机转矩和转速的计算

基于多回路方法,对异步电机定子电流、转矩、转速进行了分析,对转子绕组故障引起的电机转矩、转速的波动进行了深入研究,提出了波动计算模型.仿真与计算结果表明:转子绕组故障引起电机转矩、转速波动;波动分量的大小、频率可定量计算;转矩与转速波动的频率相等,波动的幅值随转子绕组故障严重程度增加而增加;负载转动惯量对电机转矩、转速有较大的影响,负载转动惯量增加,转矩波动分量的幅值增加而转速波动分量的幅值减小.     

Simulation on the impact pneumatic cylinder with a reservoir

We proposed a novel impact pneumatic cylinder with a reservoir connected to the inlet chamber so that the pneumatic cylinder can achieve a high speed. A reservoir with high-pressure air enabled the cylirider to achieve considerable＇acceleration when it began to Work. We established a mathematical model to simulate the behaviors of an impact pneumatic cylinder, focusing on the relationships of the maximum piston speed with the air supply pressure and the reservoir volume. The results show that the reservoir .can help significantly enhance the pneumatic system velocity. When the reservoir volume is less than double the cylinder volume, an increase in the reservoir volume is more effective in increasing the maximum piston velocity.     

河电300MW机组汽机强制冷却应用分析

汽轮机强制冷却技术是指在汽轮机组停止后,向汽轮机内部通以适量的较低温度的空气,进行强迫对流换热,以加快汽缸和转子的温降速度。该技术在山西漳泽电力股份责任有限公司河津发电分公司国产300MW机组的运行中得以应用。实践证明,采用强制冷却代替自然冷却,可以使机组的冷却时间缩短一半以上,可以提高机组的投运率,缓解电力供需矛盾,具有明显的社会和经济效益。     

Nonlinear dynamic analysis of a rotor/bearing/seal system

In this study a new dynamic model of a rotor system is established based on the Hamilton principle and the finite element method (FEM). We analyze the dynamic behavior of the rotor system with the coupled effects of the nonlinear oil film force, the nonlinear seal force, and the mass eccentricity of the disk. The equations of the motion are solved effectively using the fourth order Runge-Kutta method in MATLAB. The dynamic behavior of the system is illustrated by bifurcation diagrams, largest Lyapunov exponents, phase trajectory diagrams, and Poincaré maps. The numerical results show that the rotational speed of the rotor, the pressure drop in the seal, the seal length, the seal clearance, and the mass eccentricity of the disk are the key parameters that significantly affect the dynamic characteristics of the rotor system. The motion of the rotor system exhibits complex types of periodic, quasi-periodic, double-periodic, multi-periodic, and chaotic vibrations. This analysis can be used to guide the design of seal parameters and to diagnose the vibration of rotor/bearing/seal systems.     

无人直升机旋翼转速控制器设计

针对无人机的特殊性以及对电机动态性能的要求,设计了一种以ARM芯片LPC2148为核心的旋翼转速控制器。首先分析了直升机的飞行特点以及原旋翼转速控制器的不足,设计基于EKF和矢量控制的新旋翼转速控制器,并对扩展卡尔曼滤波法和矢量控制的模块进行说明,且给出了MATLAB仿真结果,验证了控制系统的正确性。