非线性油膜力

摘要： 针对目前油膜力模型空穴效应考虑不充分、计算速度优势不明显等问题,基于广义特征分解法(PGD),采用雷诺边界条件,提出了一种考虑空穴效应的动载有限长滑动轴承非线性油膜力模型,并给出了详细的求解方法与流程.数值算例表明,与传统的有限差分法(FDM)相比,基于新模型方法的油膜力计算速度最快可以提高近5倍,最低相对误差可以控制在1％ 以内,证明了所提方法的准确性与高效性.含润滑间隙铰接副的动力学分析依赖于对雷诺方程数十万次的求解,精度与效率往往不可兼得,在曲柄滑块多体系统中引入新计算模型,计算结果表明,在30×30和40×40的网格密度下,与传统有限差分法相比,基于新模型方法的单个计算周期所节省时间分别高达6 min和20 min,证明了所提方法的可靠性和工程应用价值.

摘要： 综合考虑滑动轴承油膜力支撑、柔性支承受外部激励等非线性因素的影响,建立一个两端柔性支承的刚性转子模型,运用4阶变步长Runge-Kutta算法对系统的动力学行为进行数值仿真,得到了刚性转子系统在不同外部激励幅值下随转速变化时的位移分岔图,以及特定参数下的相图、Poincaré映射图,直观揭示了系统的动力学特性。结果表明,中低速阶段,系统随着转速的提升出现了混沌、多周期、概周期、单周期等复杂动力学行为;在中速和高速阶段,系统主要是多周期和混沌运动的相互转迁,以及阵发性混沌运动现象的出现。外激励幅值的增大,会使得系统容易形成概周期运动,并导致轴颈-轴瓦处油膜力的增大。

摘要： 本文以滑动轴承支承的柔性转子系统为研究对象,仿真模拟实际机组高速旋转时滑动轴承-转子系统的自激振动情况.首先,基于有限元法建立单圆盘转子动力学模型,轴承非线性油膜力模型采用短轴承油膜力模型,主动电磁控制采用闭环控制策略,通过PID控制器参数得到其等效的刚度和阻尼;然后,采用四阶龙格-库塔法求解转子系统动力学模型,通过对转子施加主动电磁控制抑制其发生自激振动,对比分析转子升速过程中未采用主动电磁控制和采用主动电磁控制时轴承处的振动变化情况.仿真结果表明:未采用主动电磁控制时,自激振动发生在约2倍的一阶临界转速附近,而采用主动电磁控制不但降低了过临界时的振动幅值,还有效抑制了自激振动的发生.

摘要： 针对低转速工况下转子-轴承系统小裂纹识别难的问题,提出Hilbert-Huang变换谱和边际谱分析的方法.分别建立刚性支承及轴承支承的裂纹转子模型,比较二者频谱差异,并采用四阶Runge-Kutta法求解重力占优背景下裂纹转子-轴承系统动力学方程;对时域信号进行经验模态分解,提取其IMF分量,计算各IMF分量的HHT谱及边际谱,并对无裂纹和小裂纹情况进行分析.结果表明,对于受非线性油膜力影响的裂纹转子-轴承系统,HHT方法能够很好体现裂纹刚度随时间变化的过程;通过EMD方法分解出的IMF分量,在小裂纹、低转速下对裂纹的变化有很好的敏感性,能有效识别转子-轴承系统的小裂纹故障.

摘要： 本文建立了两盘拉杆式转子轴承系统动力学模型,模型受不平衡力和非线性油膜力激励,拉杆转子轮盘之间接触刚度由接触理论计算得到,采用4阶龙格库塔法进行求解,并使用分岔图和Poincare映射对比分析了不同的转速下,拉杆转子与单盘整体转子的非线性动特性的差异.通过研究得到以下结论:随着转速变化,相比于单盘整体式转子,考虑盘间接触效应的影响会使系统非线性动力学行为更加复杂,在中高转速范围内拉杆转子系统响应状态在周期运动与准周期运动或混沌运动状态之间出现多次反复,拉杆转子系统初次发生分岔的转速值变大,响应的幅值减小,在低转速范围内,盘间接触状态对系统状态影响较小,系统不受转速变化影响.

摘要： 基于分离变量法、Sturm-Liouville理论与下游Reynolds边界条件,提出了一种求解曲轴动压滑动轴承非线性油膜力的解析方法;将轴承不可压缩流体动压润滑Reynolds方程的压力分布表示为特解加通解的形式;运用分离变量法,将油膜压力分布的特解和通解分别表示为周向分离函数和轴向分离函数相加和相乘的形式;为了便于求解,对油膜压力特解的周向分离函数进行Sommerfeld变换,通过连续性条件确定油膜的终止位置角;由于油膜压力通解的周向分离函数没有直接解的形式,通过油膜厚度的逼近函数将油膜压力通解的周向分离函数转化为Sturm-Liouville型方程,根据边界条件求得本征值和本征函数系,通过三角函数的无穷级数展开表示油膜压力通解的周向分离函数;采用含本征值的双曲正切函数表示油膜压力通解的轴向分离函数;在润滑油膜的完备区域,对油膜压力分布的解析表达式进行积分,求得曲轴轴承的非线性油膜力.分析结果表明:采用解析方法计算的非线性油膜力与有限差分法的计算结果吻合较好,偏心率较小时非线性油膜力仅相差约5％;当轴承偏心率由0.2增大到0.6时,油膜终止位置角的最大值减小了13.5％;当量纲为1的速度扰动由0增大到0.03时,油膜终止位置角变化了3.3％;当本征值的个数不小于20时,量纲为1的径向、切向通解油膜力的变化较小,取值分别保持在-2.8、4.6附近.由此可见:采用解析方法能够准确求解曲轴动压滑动轴承的非线性油膜力;轴承偏心率对油膜破裂的影响较大,且偏心率较大时油膜易破裂;相对于轴承偏心率而言,速度扰动对油膜破裂的影响较小;当本征值的个数不小于20时,油膜压力通解的计算精度较高,能够满足工程需要.

摘要： 主要研究在非线性油膜力作用下，平行不对中转子系统的动力学建模和动力学特性。首先采用了长轴承非线性油膜力模型、微小的转子不对中量和不平衡量等基本假设，并引入转子间的位移约束关系，根据拉格朗日方程建立了具有不对中转子系统的非线性动力学模型。然后采用Runge-Kutta 法进行数值积分，分析了不对中转子系统的非线性动力学行为。数值结果表明，以往在各种映射系统中所发现的分叉现象和混沌运动，如周期倍分叉，准周期，周期3 到混沌等，在非线性油膜力作用下平行不对中转子的系统中均存在，而且还出现了一些具有自身特点的分叉现象，如周期5，周期6，周期10 运动等。

摘要： 主要研究了具有不对中轴承支承的柔性多转子耦合系统的动力学建模和非线性动力学行为。首先在短轴承假设、小轴承的不对中量和圆盘不平衡量等几个基本假设条件下，考虑了转子的柔度、不对中轴承的非线性油膜力和圆盘的不平衡等因素后，建立了一个具有轴承不对中的10自由度多跨转子系统非线性动力学模型；最后采用数值方法研究了系统的非线性动力学行为。结果显示转子在低转速时，为同步的周期1运动，随着转速的提高，出现整数倍频的振动分量；在转速较高时，转子运动回复到周期1运动状态。

摘要： 为了深入地研究转子-轴承系统的分岔规律，揭示系统丰富的非线性动力学行为.圆柱轴承的非线性油膜力采用基于Poincare换的滑动轴承非线性油膜力数据库的拟合表达式方法求解.在一定参数条件下，采用非线性动力学理论和方法,对刚性Jeffcott转子-圆柱轴承系统的分叉规律及动力学特性进行了分析.通过计算得到了系统的分叉图、时间历程、轴心轨迹、相图及Poincar橛成渫?计算结果表明:在特定的参数域内系统存在丰富的非线性动力学行为.该方法收敛速度快、精度高,为定性控制转子-轴承系统的稳定运行状态提供了理论依据.

摘要： 为了深入地研究转子-轴承系统的非线性动力学问题,采用基于Poincar楸?换的滑动轴承非线性油膜力数据库的拟合表达式法获得椭圆轴承的非线性油膜力,利用数值积分法在一定参数条件下,对刚性Jeffcott转子-椭圆轴承系统的分叉规律和非线性动力学行为进行了分析和研究.得到了系统的分叉图、时同历程、轴心轨迹、相图、Poincar?映射图.研究结果表明:在特定参数范围内系统存在倍周期运动、K-T周期解、概周期运动以及混沌运动等非线性动力学行为.该方法具有计算精度高、计算速度快的特点,为研究大型旋转机械的非线性动力学分析和设计提供了理论基础.

摘要： 根据滑动轴承流固耦合运动的非线性油膜压力分布函数、动态油膜力和载荷平衡方程分析,定义了三个非线性油膜力动力特征系数和四个轴承流固耦合作用特征系数.并且提出了轴承运行失稳的分析与判据方程,合理的解释了油膜力作用与轴承失稳机理,结合现场油膜振荡实例给出了轴承失稳的动力学特征.同时提出了涡动耦合激振和非线性耦合振动位移极限环的分析方法,确定了提高系统稳定性分析、故障诊断、可控运行和优化设计的有效控制途径.

摘要： 在考虑了非线性油膜力的基础上,建立了具有碰摩-裂纹耦合故障的双圆盘立式悬臂转子-轴承系统的动力学模型,在此基础上用数值仿真方法研究了该模型在四种不同工况下的动力学行为,即无故障、单一碰摩故障、单一裂纹故障、碰摩-裂纹耦合故障,通过对该转子-轴承系统在不同工况下位移响应随旋转角速度变化的分叉图分析,发现在各种不同工况下该转子轴承系统响应表现出不同的特点,并给出了一些典型的Poincare截面图、轴心轨迹图和幅值谱图,分析了该转子系统在不同角转速下的运动状态.该研究结果为转子-轴承系统特别是立式悬臂转子-轴承系统的故障诊断提供了理论参考.

摘要： 建立了一个考虑非线性油膜力的转子轴承系统的非线性动力控制方程.以两个油膜支承为例,利用数值方法对该非线性动力系统的分岔和混沌现象进行了研究,分析了轴的旋转速度和盘的质量偏心对系统非线性动力学特性的影响.结果表明,非线性转子轴承动力系统在一定参数组合下存在非常丰富的不利于系统运行的分岔和混沌现象,在这些转子轴承系统的设计和运行中,应调整其设计参数及工作转速,以避免分岔和混沌现象的发生.

摘要： 在裂纹转子非线性动力学特性分析中考虑了非线性油膜力的影响,在此基础上建立了单盘Jeffcott裂纹转子的非线性动力学模型,裂纹模型采用非线性涡动模型,非线性油膜力通过数据库方法获得.利用数值计算方法分析了裂纹转子系统随转速w/w、相对刚度减小量Δ等参数变化的动力学特性和动力学行为.结果表明:在非线性油膜力的作用下,Δ较小时,响应中出现不可公约的谐波分量导致系统在亚临界转速区出现概周期运动,Δ较大时,系统产生丰富的非线性动力学行为;在不同转速下,系统出现多种形式的周期运动、分岔、概周期运动和混沌运动.

摘要： 设计了一种端部及径向都使用金属橡胶环的新型挤压油膜阻尼器，并在万油膜假设条件下，利用斯托克斯方程和雷诺方程，给出了新型金属橡胶挤压油膜阻尼器的非线性油膜阻尼和刚度的近似表达式。通过传统挤压油膜阻尼器和新型金属橡胶挤压油膜阻尼器油膜特性的对比分析，证明了新型金属橡胶挤压油膜阻尼器具有更好的阻尼性能。

摘要： 设计了一种端部及径向都使用金属橡胶环的新型挤压油膜阻尼器，并在万油膜假设条件下，利用斯托克斯方程和雷诺方程，给出了新型金属橡胶挤压油膜阻尼器的非线性油膜阻尼和刚度的近似表达式。通过传统挤压油膜阻尼器和新型金属橡胶挤压油膜阻尼器油膜特性的对比分析，证明了新型金属橡胶挤压油膜阻尼器具有更好的阻尼性能。

摘要： 本发明涉及一种油膜覆盖非线性海面的电磁散射建模方法，包括：建立油膜覆盖非线性海面几何轮廓模型；根据油膜覆盖非线性海面几何轮廓模型，建立油膜覆盖海面的后向散射回波模型；验证油膜覆盖海面的后向散射回波模型的有效性。本发明克服了现有Lomb修正模型无法考虑油膜厚度和气象条件对海面几何轮廓影响的缺陷，可以真实地模拟油膜覆盖海面的几何轮廓；同时采用基于迭代思想的高频方法避免了传统高频和低频算法脱离实际情况的缺陷，可用于分析海面漂浮油膜时电磁波的入射角、风速、油膜的厚度、种类等参数对海面雷达散射截面以及多普勒谱展宽和频移的影响规律。

摘要： 一种非线性模型线性化力修正迭代混合试验方法，尤其涉及一种应用与试验加载部分具有可重复性的迭代混合试验方法，属于结构混合试验技术应用领域。目的是解决同时传统时程级迭代混合试验方法由于运动方程求解时试件反力与所求方程存在轮次差，导致迭代收敛速度慢的问题。本发明对整体结构划分试验子结构和数值子结构，同时根据先验知识，建立试验子结构线性数值模型。通过对整体结构进行数值计算得到试验子结构全时程响应，通过对试验子结构全时程伺服加载得到全时程反力，利用相邻两迭代轮次的试验子结构位移、速度响应带入假定线性化模型对反力进行力修正，并将修正力带入运动方程参与数值计算，提高运动方程求解精度，从而提高迭代收敛速度。

摘要： 本发明公开了一种轮胎侧向力线性/非线性工作状态快速判断方法，基于ESP系统现有传感器，通过检测方向盘转角、车辆行驶车速、车辆侧向加速度、横摆角速度等信号，快速判断轮胎侧向力是否进入非线性工作状态，为通过主动转向进行车辆稳定性应急控制的控制系统提供介入判据。该方法包括：测量横摆角速度、侧向加速度、车辆行驶车速、方向盘转角；估计路面附着系数；计算轮胎侧向力线性/非线性临界点对应的车轮转角；快速判断轮胎侧向力是否进入非线性区域；快速判断主动前轮转向是否介入。

摘要： 本发明涉及的电压非线性电阻器，其特征在于，由烧结体制成，该烧结体主要由氧化锌粒子、以锌和锑为主成分的尖晶石粒子、和氧化铋相构成，在氧化铋相中选自钾和钠中的至少1种的碱金属以0.036原子％以上0.176原子％以下的范围存在。该电压非线性电阻器同时具有优异的电压非直线性和带电寿命特性，因此适合用于避雷器。

摘要： 本发明涉及一种油膜覆盖非线性海面的电磁散射建模方法，包括：建立油膜覆盖非线性海面几何轮廓模型；根据油膜覆盖非线性海面几何轮廓模型，建立油膜覆盖海面的后向散射回波模型；验证油膜覆盖海面的后向散射回波模型的有效性。本发明克服了现有Lomb修正模型无法考虑油膜厚度和气象条件对海面几何轮廓影响的缺陷，可以真实地模拟油膜覆盖海面的几何轮廓；同时采用基于迭代思想的高频方法避免了传统高频和低频算法脱离实际情况的缺陷，可用于分析海面漂浮油膜时电磁波的入射角、风速、油膜的厚度、种类等参数对海面雷达散射截面以及多普勒谱展宽和频移的影响规律。

摘要： 一种非线性模型线性化力修正迭代混合试验方法，尤其涉及一种应用与试验加载部分具有可重复性的迭代混合试验方法，属于结构混合试验技术应用领域。目的是解决同时传统时程级迭代混合试验方法由于运动方程求解时试件反力与所求方程存在轮次差，导致迭代收敛速度慢的问题。本发明对整体结构划分试验子结构和数值子结构，同时根据先验知识，建立试验子结构线性数值模型。通过对整体结构进行数值计算得到试验子结构全时程响应，通过对试验子结构全时程伺服加载得到全时程反力，利用相邻两迭代轮次的试验子结构位移、速度响应带入假定线性化模型对反力进行力修正，并将修正力带入运动方程参与数值计算，提高运动方程求解精度，从而提高迭代收敛速度。

摘要： 本发明公开了一种轮胎侧向力线性/非线性工作状态快速判断方法，基于ESP系统现有传感器，通过检测方向盘转角、车辆行驶车速、车辆侧向加速度、横摆角速度等信号，快速判断轮胎侧向力是否进入非线性工作状态，为通过主动转向进行车辆稳定性应急控制的控制系统提供介入判据。该方法包括：测量横摆角速度、侧向加速度、车辆行驶车速、方向盘转角；估计路面附着系数；计算轮胎侧向力线性/非线性临界点对应的车轮转角；快速判断轮胎侧向力是否进入非线性区域；快速判断主动前轮转向是否介入。

摘要： 本发明涉及的电压非线性电阻器，其特征在于，由烧结体制成，该烧结体主要由氧化锌粒子、以锌和锑为主成分的尖晶石粒子和氧化铋相构成，在氧化铋相中选自钾和钠中的至少1种的碱金属以0.036原子％以上0.176原子％以下的范围存在。该电压非线性电阻器同时具有优异的电压非直线性和带电寿命特性，因此适合用于避雷器。

摘要： 公开了用于使用预失真补偿非线性子系统的非线性的系统和方法。在一个实施例中，系统包含非线性子系统和预失真器，该预失真器配置成实现非线性子系统的输入信号的预失真，使得预失真补偿非线性子系统的非线性特性。系统还包含适配器，该适配器基于表示非线性子系统的输出信号的反馈信号和表示非线性子系统的输入信号的输入信号自适应地配置预失真器。适配器一般将非线性子系统模型化为对应于非线性子系统的非线性特性的非线性模型和对应于非线性子系统的已知线性特性的线性模型的级联。

摘要： 本发明提供一种基于油膜力的热轧带钢油膜厚度计算方法，属于热轧自动控制技术领域。该方法首先制定油膜测试方案，确定升速步长；轧机零调完成后，辊缝保持零点位置不变情况下，轧机升速进行油膜测试，采集工作辊转速和轧制力实测值；通过实测工作辊转速、工作辊和支撑辊直径计算支撑辊转速，实测轧制力与零调压力之差来计算油膜力；最后分机架整理出在不同支撑辊转速步长下对应的油膜力分段数据；生产应用中需根据实际支撑辊转速和上述油膜测试数据采用线性插值计算出油膜力；最后由油膜力和轧机刚度计算出油膜厚度用于补偿辊缝。该方法现场实际应用效果表明，带钢加减速阶段厚差波动有效减少，厚度同板差控制效果得到了明显提升。