带挤压油膜阻尼器偏置盘转子双稳态特性分析

发布时间：2021-05-24 01:54

　　挤压油膜阻尼器（Squeeze Film Damper,简称SFD）是常用于航空发动机转子系统上的减振机构,但转子系统会因阻尼器失效而产生幅值突变跳跃的“双稳态”响应。本文主要对双稳态响应机理、密封结构介质参数及挤压油膜阻尼器结构设计参数对双稳态响应的影响规律进行了分析,以期为挤压油膜阻尼器的应用和提高发动机的可靠性、安全性提供参考。分析了单盘对称转子与偏置转子在结构、运动和受力上的特征;从轴颈涡动角度分析挤压油膜阻尼器油膜力的非线性特性机理。在半油膜、短轴承条件下,基于雷诺方程推导并建立了含挤压油膜阻尼器-单盘跨中偏置转子系统圆盘与轴颈的动力学运动方程;在稳态圆运动条件下,对动力学运动方程进行数值求解计算,结合阻尼器运动特征分析得到了转子系统双稳态响应机理:非线性油膜阻尼和油膜刚度使阻尼器失效并显现出硬弹簧特性,致使转子系统临界转速随着振动的增大而缓慢增大;振动水平缓慢上升,继而使得油膜轴颈的非同心运动加剧;较强的非同心运动使油膜产生负压析出气体的同时还会因为压差的作用吸入油膜外部气体,从而在油膜内产生气穴并导致阻尼器油膜周向分布减小。当油膜周向分布达到最小时,油膜刚度与油膜阻尼较初... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号
第一章 绪论
    1.1 论文背景及研究意义
        1.1.1 论文背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 挤压油膜阻尼器研究进展
        1.2.2 挤压油膜阻尼器非线性特性研究进展
    1.3 适航条款解析
    1.4 研究思路及论文结构安排
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 论文内容及章节安排
第二章 偏置转子系统及阻尼器油膜力非线性机理分析
    2.1 偏置转子系统分析
    2.2 挤压油膜阻尼器油膜力非线性机理分析
        2.2.1 短轴承理论下油膜力的非线性特性分析
        2.2.2 长轴承理论下油膜力的非线性特性分析
    2.3 本章小结
第三章 双稳态响应特性分析
    3.1 双稳态响应机理分析
        3.1.1 圆盘受力分析
        3.1.2 轴颈受力分析
        3.1.3 无量纲处理
    3.2 密封结构介质参数对双稳态响应影响分析
        3.2.1 模型建立
        3.2.2 数值计算分析
    3.3 本章小结
第四章 转子系统双稳态响应特性验证分析
    4.1 模型阵型验证分析
    4.2 不同参数对双稳态响应影响分析
        4.2.1 不平衡量对双稳态响应影响分析
        4.2.2 加速速率对双稳态响应影响分析
        4.2.3 供油压力对双稳态响应影响分析
        4.2.4 滑油黏度对双稳态响应影响分析
        4.2.5 油膜半径对双稳态响应影响分析
        4.2.6 油膜半径间隙对双稳态响应影响分析
        4.2.7 油膜长度对双稳态响应影响分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 前景展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]SFD作用下故障转子系统动力学特性及混沌控制[J]. 王俊,马梁,张俊红,鲁鑫.  振动.测试与诊断. 2016(03)
[2]航空发动机转子一种振动跳跃问题及其工程控制的分岔分析[J]. 陈会征,陈予恕.  航空动力学报. 2013(12)
[3]Muszynska模型经验系数对转子系统稳定性的影响[J]. 李勇,董宏云.  热能动力工程. 2011(01)
[4]带金属橡胶油膜环的自适应挤压油膜阻尼器非协调响应研究[J]. 马艳红,王虹,洪杰.  航空动力学报. 2009(02)
[5]弹性环式挤压油膜阻尼器减振机理初探[J]. 曹磊,高德平,江和甫.  振动工程学报. 2007(06)
[6]电磁轴承-挤压油膜阻尼器支承转子系统的主动控制[J]. 张韬,孟光,张子旭.  西安石油学院学报(自然科学版). 2002(06)
[7]支承在挤压油膜阻尼器上的裂纹转子的非线性响应及通向混沌的道路(英文)[J]. 贺尔铭,任兴民,秦卫阳.  Chinese Journal of Aeronautics. 2002(03)
[8]非线性挤压油膜阻尼器柔性转子系统中的周期分叉特性[J]. 祝长生.  振动工程学报. 1997(03)
[9]挤压油膜阻尼器支承的柔性转子的双稳态响应特性[J]. 郭银朝,孟光.  振动工程学报. 1997(01)
[10]挤压油膜阻尼器支承的转子系统的非线性振动[J]. 褚福磊,邰健杨.  强度与环境. 1996(03)

硕士论文
[1]风车不平衡模拟转子实验台的动力学特性研究[D]. 赵常青.中国民航大学 2018



本文编号：3203346