检索结果-内蒙古大学图书馆

风机技术 2021年第1期63卷 56-64页

作者：张庆山裴世源洪军西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室

为了研究螺栓松脱对航空发动机转子动力学特性的影响,本文以航空发动机模拟转子为研究对象,建立了具有螺栓松动特性的有限元模型,利用螺栓松脱-横向裂纹等效法分析了螺栓连接结合面的开闭变化规律以及螺栓松脱单元的时变刚度特性,采用... 详细信息

为了研究螺栓松脱对航空发动机转子动力学特性的影响,本文以航空发动机模拟转子为研究对象,建立了具有螺栓松动特性的有限元模型,利用螺栓松脱-横向裂纹等效法分析了螺栓连接结合面的开闭变化规律以及螺栓松脱单元的时变刚度特性,采用谐波平衡法求解了系统的运动方程,通过时域、频域和三维频谱图对比分析了有无螺栓松脱两种工况下系统的振动响应。研究表明,当存在螺栓松脱时,结合面的开闭区域与旋转角度有关,具体变化过程为完全闭合到完全张开再到完全闭合;当螺栓松脱数量较大时,主刚度随分界线位置的变化幅度较大,且会产生轴向-剪切、轴向-扭转、弯曲-扭转等耦合刚度;系统在一阶临界转速以及1/2,1/3,1/4临界转速附近出现峰值,在三维频谱图中除了基频成分还出现了二倍频成分2×、三倍频成分3×和四倍频4×成分。研究结果为航空发动机转子螺栓松脱的故障诊断提供了理论依据。

关键词：航空发动机螺栓松脱转子动力学动力学特性时变刚度特性

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直驱风力发电机主轴承载荷分布数值分析

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轴承 2021年第11期 37-41页

作者：李海江王腾飞郭四洲马帅军闫柯中车株洲电机有限公司湖南株洲412000 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

针对直驱风力发电机主轴承的结构特点,采用考虑轴承刚度耦合性和非线性的数值计算方法,推导得到了轴承单元刚度矩阵的解析表达式。采用考虑剪切变形的欧拉-伯努利梁单元,建立直驱风力发电机转轴的空心轴模型。将轴和轴承的刚度矩阵进行... 详细信息

针对直驱风力发电机主轴承的结构特点,采用考虑轴承刚度耦合性和非线性的数值计算方法,推导得到了轴承单元刚度矩阵的解析表达式。采用考虑剪切变形的欧拉-伯努利梁单元,建立直驱风力发电机转轴的空心轴模型。将轴和轴承的刚度矩阵进行组合,构建了考虑轴系刚度非线性的直驱风力发电机轴系数值计算模型,利用牛顿-拉夫逊法进行求解,得到了主轴承在极限载荷作用下轴承的载荷分布。并以某型号直驱风力发电机2TS主轴承为例,通过数值计算得到其载荷分布,与有限元模型结果的误差在允许范围之内。搭建试验台测试了主轴承摩擦力矩,与计算模型误差较小。

关键词：滚动轴承圆锥滚子轴承风力发电机组刚度矩阵载荷理论计算有限元分析摩擦力矩

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大型油浸式变压器油箱防爆技术研究综述

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中国电机工程学报 2025年第9期45卷 3282-3296,I0001页

作者：李鹏孙建涛赵义焜罗亮张进华蔡洪能王璇特高压工程技术国家工程研究中心(中国电力科学院研究院有限公司) 北京市海淀区100192 合肥工业大学安徽省合肥市230009 现代设计及转子轴承系统教育部重点实验空(西安交通大学) 陕西省西安市710049 金属材料强度国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 国网山西省电力公司电力科学研究院山西省太原市030001

大型油浸式变压器作为电力系统的核心设备,其内部高能故障引发的油箱破裂及爆燃事故,严重威胁电网的安全稳定运行。该文首先归纳大型油浸式变压器油箱的结构特点及机械性能薄弱环节,总结针对油箱侧壁、焊缝、局部应力集中部位的结构加... 详细信息

大型油浸式变压器作为电力系统的核心设备,其内部高能故障引发的油箱破裂及爆燃事故,严重威胁电网的安全稳定运行。该文首先归纳大型油浸式变压器油箱的结构特点及机械性能薄弱环节,总结针对油箱侧壁、焊缝、局部应力集中部位的结构加强及优化措施。其次,分析油箱的焊接方法及工艺提升措施,探讨焊接结构缺陷及不同焊接工艺下的焊接变形问题。在缓冲吸能材料方面,介绍泡沫铝、蜂窝铝等主流材料及其应用现状,概述油箱箱体柔性化的研究进展,探讨油箱缓冲吸能材料在油箱防爆领域的应用潜力及箱体柔性化的可行性。此外,基于运行设备可靠性及成本因素,总结现有压力释放技术优缺点及优化配置方案的研究成果。最后,提出防-缓-泄协同防爆的技术路线,可为大型油浸式变压器油箱防爆技术的进一步发展与完善提供参考。

关键词：变压器防爆焊接缓冲吸能柔性油箱压力释放

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一种基于OpenGL的螺旋成型加工轴截面廓形计算方法

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机械工程学报 2020年第15期56卷 218-226页

作者：贾康郑帅洪军西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学软件工程学院西安710049

轴截面加工廓形的精确计算是螺旋特征加工的一个重要问题。不同于常规的解析法、离散法或布尔运算法等都在三维图形空间内进行求解,从可视化角度将空间几何问题映射到图像空间,提出了一种基于Open GL图形渲染隐含计算的计算方法。首先,... 详细信息

轴截面加工廓形的精确计算是螺旋特征加工的一个重要问题。不同于常规的解析法、离散法或布尔运算法等都在三维图形空间内进行求解,从可视化角度将空间几何问题映射到图像空间,提出了一种基于Open GL图形渲染隐含计算的计算方法。首先,对螺旋特征成型加工的数学模型进行构建;然后,对螺旋特征轴截面加工空间的渲染计算原理从图形空间到图形空间的关系进行解析;随后,对计算的完整实现方案分别从图形空间与图像空间之间的映射关系、几何模型空间相交像素信息渲染表征实现以及轴截面廓形的最终解析提取进行研究,并给完整的计算实现框架与流程性函数组。最后以锥铣刀的螺旋槽铣削加工为例,进行了轴截面加工廓形的计算,并通过与解析解进行比验证了所提方法的有效性。

关键词： OpenGL 图形渲染螺旋槽成型加工轴截面廓形 GPGPU

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涡轮增压器超高速轴承-转子动力学建模及模态参数识别

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风机技术 2023年第1期65卷 57-63页

作者：公平胡振辉张庆山门日秀裴世源中国航发哈尔滨轴承有限公司西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室中国北方发动机研究所柴油机高增压技术国家级重点实验室

针对传统涡轮增压器超高速轴承-转子系统动力学建模精度不高、模态参数不易识别等问题,基于Timoshenko梁理论建立了涡轮增压器动力学模型及运动微分方程,利用锤击法试验对增压器不同激励位置、有无预紧力等工况下的模态参数进行了识别,... 详细信息

针对传统涡轮增压器超高速轴承-转子系统动力学建模精度不高、模态参数不易识别等问题,基于Timoshenko梁理论建立了涡轮增压器动力学模型及运动微分方程,利用锤击法试验对增压器不同激励位置、有无预紧力等工况下的模态参数进行了识别,并将理论与试验分析结果进行了对比验证。研究结果表明:激励涡轮增压器不同位置时,系统的激发模态不尽相同;预紧力对转子动力学分析结果具有重要影响,增加预紧力可显著提高转子刚度;建立的动力学模型和模态识别方法具有一定的准确性和适用性,可以为后续涡轮增压器结构优化设计、模态参数识别提供理论与试验基础。

关键词： Timoshenko梁有限元理论动力学建模涡轮增压器模态识别频响函数

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瓦面划痕引发斜平面推力轴承特性退化的作用机理

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风机技术 2021年第2期63卷 48-58页

作者：郑文斌裴世源洪军西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室

由于异物入侵产生的轴承划痕是滑动轴承常见的损伤形式,也是导致轴承性能及寿命下降的因素之一。为研究划痕对平行斜平面推力轴承性能的影响,建立了考虑紊流、质量守恒边界的热流体动力学润滑分析模型。采用有限元方法求解轴承润滑性能... 详细信息

由于异物入侵产生的轴承划痕是滑动轴承常见的损伤形式,也是导致轴承性能及寿命下降的因素之一。为研究划痕对平行斜平面推力轴承性能的影响,建立了考虑紊流、质量守恒边界的热流体动力学润滑分析模型。采用有限元方法求解轴承润滑性能,对比理论与试验结果验证了理论分析模型的正确性。研究了不同载荷、转速和划痕位置下划痕对轴承润滑性能的影响规律(油膜厚度、油膜压力、温升、摩擦力矩等),探讨了计算模型在不同划痕参数作用下的适用性,并结合划痕的压力分布变化情况,给出了不同划痕位置对局部油膜压力的影响规律。结果发现:当推力轴承表面出现划痕时,会导致轴承最小油膜厚度显著降低,最高油膜温度升高;当划痕位于轴承瓦块中部时,轴承具有最小的油膜厚度、最高的油膜温度和最大的摩擦力矩,即位于瓦块径向中间位置的划痕对轴承性能具有最显著的影响。

关键词：划痕性能退化动压效应推力轴承压力温度

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快堆钠泵动静压导轴承润滑特性分析

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机械工程学报 2020年第21期56卷 29-37页

作者：裴世源牛红军洪军西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司沈阳110869

快堆钠泵导轴承的润滑介质、工作原理以及润滑状态与传统滑动轴承均有显著不同,目前关于该类轴承的研究鲜有报道。为对钠泵导轴承设计和运行维护提供理论支撑,为以某快堆钠泵工程样机的内反馈轴承为研究对象,考虑紊流和动静压耦合关系... 详细信息

快堆钠泵导轴承的润滑介质、工作原理以及润滑状态与传统滑动轴承均有显著不同,目前关于该类轴承的研究鲜有报道。为对钠泵导轴承设计和运行维护提供理论支撑,为以某快堆钠泵工程样机的内反馈轴承为研究对象,考虑紊流和动静压耦合关系等因素,建立了其润滑分析模型,采用自编有限元程序求解得到了典型工况下轴承的动静特性,分析了工况参数与关键结构参数对其润滑特性的影响。结果发现:钠液黏度低、密度大,紊流对液膜的润滑性能具有重要影响;当偏心率小于0.6时,主要由静压起主导作用,当偏心率大于0.6时,动压作用不可忽略,非线性效应增强;间隙增加最小油膜厚度线性增加、流量显著加大、稳定性下降;入口扬程增加,静压作用增强,流量增加,稳定性增强,典型工况下入口扬程应大于50 m才能保证轴承的高可靠性。

关键词：快中子反应堆钠泵润滑特性动静压轴承内反馈

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扰变工况下不同表面结构机械密封瞬态特性分析

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西安交通大学学报 2020年第1期54卷 56-63页

作者：徐鲁帅王赟磊张帆郝木明袁小阳西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580

针对快变升速、密封腔压力波动、轴系扰动等扰变工况导致的非接触式机械密封动环与静环碰摩、泄漏加剧及动力失稳等问题,提出了一种内径螺旋槽、外径波锥槽和中间坝区组合的新型表面结构,并将其与螺旋槽、波锥坝槽的降漏减振功效进行了... 详细信息

针对快变升速、密封腔压力波动、轴系扰动等扰变工况导致的非接触式机械密封动环与静环碰摩、泄漏加剧及动力失稳等问题,提出了一种内径螺旋槽、外径波锥槽和中间坝区组合的新型表面结构,并将其与螺旋槽、波锥坝槽的降漏减振功效进行了比较。首先,建立了扰变工况下摩擦学与动力学耦合的数学模型;然后,基于给定扰动工况的表征函数,全时间域联立求解含流量因子、接触因子、挤压项与考虑质量守恒空化边界的润滑方程、Jackson-Green接触方程及补偿环轴向动力学方程;最后,以承载力、泄漏量、膜厚为主要指标,对3种表面结构的瞬态响应进行了对比分析。结果表明:新型组合槽在多类扰变工况下具有出色的密封性能与稳定性,启动阶段泄漏量始终保持在最低水平,与波锥槽脱开转速相差500 r/min,压力波动工况下组合槽膜厚振动最大幅值仅为3μm,与螺旋槽相比,轴系扰动工况下其接触冲击载荷减小12 kN,瞬时泄漏量减少400 L/h。研究结果可为扰变工况下表面结构优化设计与稳定性提升提供参考。

关键词：机械密封表面结构瞬态特性扰变工况稳定性

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基于无监督对抗域自适应的跨域故障诊断方法

基于无监督对抗域自适应的跨域故障诊断方法

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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：雷子豪原嘉苏宇田飞宇温广瑞陈雪峰西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安交通大学航空动力系统与等离子体技术全国重点实验室西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室

随着大数据时代的到来,基于深度学习的方法以其强大的特征表示能力正成为故障诊断领域的研究热点。然而,由于昂贵的人工成本和实际工业场景中的限制,很难获得足够的且具有标记的故障数据。此外,由于工况的复杂多变和环境因素的干扰,导... 详细信息

随着大数据时代的到来,基于深度学习的方法以其强大的特征表示能力正成为故障诊断领域的研究热点。然而,由于昂贵的人工成本和实际工业场景中的限制,很难获得足够的且具有标记的故障数据。此外,由于工况的复杂多变和环境因素的干扰,导致训练数据和测试数据的概率分布存在显着差异,使得模型的泛化能力差。进一步地,如何充分挖掘和表征数据的结构化信息,并将其有效建模至模型中,同样限制了智能故障诊断在实际工业现场的落地。为了解决上述问题,本文提出了一种基于对抗思想的联合域自适应图卷积网络用于跨域智能故障诊断。首先设计了一个多尺度卷积神经网络用于提取节点特征,并引入混合注意力机制以期更好地融合多尺度信息并获得更有效的特征。其次,采用基于内积核的自适应相似度图构建方法将节点特征转化为图数据。接下来,引入图神经网络来获取图结构信息。最后设计联合域适自适应模块,以减小源域和目标域之间的分布差异,从而实现跨域故障诊断。在实验室变工况轴承数据集上进行验证,结果表明了所提方法在跨域故障诊断中的有效性和优越性。

关键词：智能故障诊断迁移学习领域自适应注意力机制无监督学习图神经网络

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基于CFD的新型表面织构仿真分析

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工程设计学报 2021年第4期28卷 466-472页

作者：于如飞寇鑫陈渭西安航空学院机械工程学院陕西西安710077 西安航天动力研究所陕西西安710100 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049

摩擦、磨损是导致运动副失效的主要因素,而表面织构化是一种改善运动副摩擦学性能的有效手段。为此,在传统圆形和三角形表面织构的基础上,设计了几种新型表面织构,并分别建立其二维和三维模型;利用CFD(computational fluid dynamics,计... 详细信息

摩擦、磨损是导致运动副失效的主要因素,而表面织构化是一种改善运动副摩擦学性能的有效手段。为此,在传统圆形和三角形表面织构的基础上,设计了几种新型表面织构,并分别建立其二维和三维模型;利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)软件Fluent对新型表面织构进行仿真分析,研究了表面织构的几何参数(圆弧状凸起高度和三角形形状)和分布角度对其表面的速度场和承载力的影响。结果表明:对于圆形表面织构,底部有圆弧状凸起的普遍具有更大的承载力,且当凸起高度为0.6 mm时,其承载力达到最大;对于三角形表面织构,所设计的新型三角形Ⅰ表面织构的承载力较大;表面织构的分布角度对其承载力的影响显著,当分布角度为75°时,表面织构的承载力最大。研究结果可为运动副表面织构的设计及优化提供一定的理论参考。

关键词：表面织构仿真分析参数研究承载力

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