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在船舶推进轴系中,油润滑径向滑动轴承支承关键轴段,其油膜动特性对转子-轴承系统的不平衡响应、临界转速、稳定性等动力学行为有直接影响。然而在现阶段,对于滑动轴承油膜动特性系数的研究,仍然没有一种很有效的方法。通过求解雷诺方程等理论方法计算油膜系数,太多的假设使计算模型与实际工况存在很大差异,因此试验识别方法得到了广泛而深入的研究,但仍然没有令人满意的结果。在此基础上,本文重点在于提高滑动轴承油膜动特性系数理论计算和试验识别方法的可靠性,并对各种方法所得结果进行综合分析研究。理论计算部分包括有限差分法计算和FLUENT仿真计算。本文首先采用传统的有限差分法求解定常Reynolds方程,确定了一定载荷、转速下的轴颈静平衡位置,然后求解非定常Reynolds方程得到扰动压力分布,并对各项扰动压力进行积分得到油膜动力特性系数。然后利用流体仿真软件FLUENT进行了仿真计算,该软件丰富多样的计算模型给更好的模拟实际工况提供了可能,通过建模、网格划分、计算模型及参数设置等过程实现了稳态工况下动压径向滑动轴承油膜力场分布仿真,然后采用位移增量法和动网格技术求得油膜动特性系数。试验部分主要在倒置式径向滑动轴承试验台上进行,本文试验采用复合激振法,即通过两个激振器在不同方向给浮动轴承同时施加不同频率的简谐力激振,并通过测试系统采集力信号、浮动轴承绝对振动位移信号、轴承与轴的相对振动位移信号。最后进行数据处理与分析,通过插值IFFT方法准确获取各信号的频率、幅值及相位信息,并代入参数识别方程进行计算,得到系列转速下的油膜动特性系数。本文最后进行了理论计算与试验识别结果的综合分析,根据分析结果,本文认为FLUENT仿真计算是一种更可靠的理论计算方法,以FLUENT仿真计算和试验识别两种方法的结合来确定油膜动力特性系数更具有效性。
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Basic Info :
Degree: 工学硕士
Mentor: 孟庆丰
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Year: 2013
Language: Chinese
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