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航空发动机双转子系统叶片-机匣碰摩故障模拟

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航空学报 2022年第12期43卷 492-505页

作者：靳玉林刘治汶陈予恕电子科技大学自动化工程学院成都611731 西南交通大学机械工程学院成都610031 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

叶片-机匣碰摩严重影响航空发动机的性能、可靠性及安全性。考虑叶片-机匣碰摩、轴承非线性、联轴器不对中及高低压转子不平衡,利用有限元法建立双转子系统的非线性动力学模型;然后利用模态综合法缩减系统自由度,数值求解降阶模型的非... 详细信息

叶片-机匣碰摩严重影响航空发动机的性能、可靠性及安全性。考虑叶片-机匣碰摩、轴承非线性、联轴器不对中及高低压转子不平衡,利用有限元法建立双转子系统的非线性动力学模型;然后利用模态综合法缩减系统自由度,数值求解降阶模型的非线性振动响应,分析叶片-机匣碰摩故障响应特征。数值与实验结果表明:航空发动机双转子系统为多激励非线性系统,系统振动响应频率成分复杂,包括高低压转轴频率、多倍频、组合频率及其他复杂频率;当叶尖间隙较大时,叶片-机匣碰摩可能为局部碰摩,故障特征频率为叶片通过频率及其倍频,并在叶片通过频率两侧存在高低压转轴频率的调制边频带;当叶尖间隙较小时,叶片-机匣碰摩可能发生全周碰摩,呈现出由干摩擦引起的强烈自激振动。研究结果可为航空发动机双转子系统的叶片-机匣碰摩故障诊断及叶尖间隙设计提供一定参考。

关键词：航空发动机双转子系统叶片-机匣碰摩有限元法模态综合法

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具有新型防晃结构贮箱的液体晃动动力学分析

具有新型防晃结构贮箱的液体晃动动力学分析

作者：靳玉林哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

液体晃动问题有着广泛的工程应用背景，贮箱内液体晃动对贮箱产生的晃动力、晃动力矩影响充液系统动力学行为，磨损、损伤贮箱的内部结构，导致贮箱结构强度降低甚至破坏，因此如何通过结构设计减小液体的晃动，分析贮箱中液体晃动动力... 详细信息

液体晃动问题有着广泛的工程应用背景，贮箱内液体晃动对贮箱产生的晃动力、晃动力矩影响充液系统动力学行为，磨损、损伤贮箱的内部结构，导致贮箱结构强度降低甚至破坏，因此如何通过结构设计减小液体的晃动，分析贮箱中液体晃动动力学特性有着重要的工程应用价值。本文设计出一种新型的可绕固定轴转动的十字型叶片防晃结构，突破了传统的固定挡板结构设计思想，为分析其防晃性能，理论和实验研究了具有该结构贮箱的二维液体晃动问题。首先，建立了贮箱内“十字型”叶片结构的动力学模型，分析其作用机理。其次，在贮箱内液体晃动的基本理论下，运用水波理论对具有该结构贮箱内的液体进行了系统的动力学分析。分别建立了：自由晃动下，矩形贮箱内等深水体的水波理论模型及具有十字型叶片结构的矩形贮箱内等深水体的水波理论模型;水平激励下，矩形贮箱内等深水体的水波理论模型及具有十字型叶片结构的矩形贮箱内等深水体的水波理论模型，并与实验进行了对比。最后，设计了三类贮箱结构：具有十字型叶片结构的贮箱、具有固定挡板结构的贮箱、无防晃板的贮箱，分别在不同充液深度、不同激励频率、不同激励幅值下，对比研究了这种新型防晃结构的防晃效果。理论和实验研究验证了十字型叶片结构能够有效的减小贮箱内液体的晃动，并在减小晃动液体对贮箱作用力方面比传统固定挡板结构更优越。

关键词：液体晃动晃动抑制 “十字型”叶片水波理论动力学

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试论四级监测站的建设与管理

中国环境监测 1989年第5期5卷 6-9,62页

作者：靳玉林冀瑞红陕西省渭南地区环境监测站

本文在对全国一百多个县级环境监测站进行调查研究和综合分析的基础上,就四级监测站的现状和存在问题进行了剖析,提出了四级监测站自身建设和自我管理的基本途径;

关键词：四级环境监测站自身建设质量保证工作环境监测工作质控考核业务人员行政办公室监测能力中国环境监测

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轴承外滚道局部故障的超谐共振特性

中国科学：技术科学 2019年第1期49卷 117-118页

作者：杨瑞靳玉林侯磊陈予恕哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

滚动轴承局部故障是常见的故障类型,以磨损和剥落为代表的局部故障占有较大比重.滚动轴承工作过程中滚动体与滚道不可避免地存在接触碰撞,长期工作产生的接触疲劳会导致内滚道、外滚道和滚动体出现裂纹继而引发剥落,形成局部故障.此外,... 详细信息

滚动轴承局部故障是常见的故障类型,以磨损和剥落为代表的局部故障占有较大比重.滚动轴承工作过程中滚动体与滚道不可避免地存在接触碰撞,长期工作产生的接触疲劳会导致内滚道、外滚道和滚动体出现裂纹继而引发剥落,形成局部故障.此外,当滚动轴承出现轻载打滑或者过载时也会造成轴承磨损,磨损加剧后就会演变成局部故障。

关键词：局部故障滚动轴承内滚道共振特性轴承磨损故障类型接触碰撞轴承工作

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乘除法简便算法探讨

乘除法简便算法探讨

作者：靳玉林河北省蔚县陈家洼乡中心校

小学《数学课程标准》明确要求:在小学阶段中,学生要进一步学好数的运算,会口算和笔算乘、除法,探索和理解运算规律,掌握运算定律,并能运用运算定律及规律技巧进行一些简便运算,在具体运算和解决简单实际问题中培养能力。现就如何掌握...

小学《数学课程标准》明确要求:在小学阶段中,学生要进一步学好数的运算,会口算和笔算乘、除法,探索和理解运算规律,掌握运算定律,并能运用运算定律及规律技巧进行一些简便运算,在具体运算和解决简单实际问题中培养能力。现就如何掌握乘、除法的简便算法,我做了一些探讨,总结如下:一、精讲重点知识,探索运算规律(一)乘法运算规律:1.三个数相乘,可以先把后面两个数相乘,再和第

关键词：

一种改进的POD方法在高维转子系统降维中的应用

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一种改进的POD方法在高维转子系统降维中的应用

第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：路宽陈予恕靳玉林哈尔滨工业大学航天学院

高维复杂转子系统降维理论的研究是对其进行深入的非线性动力学研究的基础工作。本文结合惯性流形(IM)方法与本征正交分解(POD)方法提出一种改进的POD降维方法,并将其应用到实际转子系统的降维工作中。建立两端带有滑动轴承支承并带有... 详细信息

高维复杂转子系统降维理论的研究是对其进行深入的非线性动力学研究的基础工作。本文结合惯性流形(IM)方法与本征正交分解(POD)方法提出一种改进的POD降维方法,并将其应用到实际转子系统的降维工作中。建立两端带有滑动轴承支承并带有一端轴承支座松动的23自由度转子系统模型,应用改进的POD方法对原始系统进行降维,通过降维前后相图,轴心轨迹,幅频曲线,分岔特性的对比,得出降维后的简化模型很好的保留了原始模型的动力学特性。并用本征正交模态(POM)能量判别的方法来验证简化模型维数的合理性,简化后系统占据了原始系统99%的能量,从能量的角度得出2自由度简化系统能够很好的替代23自由度高维系统,也给出了此种降维方法的物理意义。同时,通过对比研究分析改进的POD方法相对于传统POD方法的优势,通过对比研究得出传统的POD方法无法保留原始系统的分岔特性。最后对改进的POD方法进行相对误差分析,经分析得出改进POD方法的误差在5%以下,进一步定量刻画该降维方法的有效性。

关键词：改进的POD方法本征正交分解(POD)方法高维转子系统降维

基于瞬态POD方法的带有常见故障的简化转子模型的动力学特性研究

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基于瞬态POD方法的带有常见故障的简化转子模型的动力学特性研究

第十届动力学与控制学术会议

作者：路宽陈予恕靳玉林哈尔滨工业大学航天学院天津大学机械工程学院

本文基于瞬态本征正交分解法(TPOD)的物理意义提出了确定原始高维复杂系统的最优降维模型的方法。本征正交模态(POM)实现了对TPOD方法的物理解释。应用牛顿第二定律建立三个带有常见故障的转子系统模型:第一个是裂纹故障转子,第二个是... 详细信息

本文基于瞬态本征正交分解法(TPOD)的物理意义提出了确定原始高维复杂系统的最优降维模型的方法。本征正交模态(POM)实现了对TPOD方法的物理解释。应用牛顿第二定律建立三个带有常见故障的转子系统模型:第一个是裂纹故障转子,第二个是松动故障转子,第三个是裂纹和碰摩的混合故障转子。基于POM能量,应用TPOD去获取相应最优的简化模型。POM能量曲线和其它动力学特性(分岔图,幅频曲线,相图等等)的对比验证了降维方法的有效性和准确性。基于POM能量方法,TPOD方法可以提供转子系统的最优简化模型。

关键词： POD POM 转子故障降维动力学

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高维非线性转子系统的一种降维方法

高维非线性转子系统的一种降维方法

第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：靳玉林陈予恕路宽哈尔滨工业大学航天学院

转子-轴承系统是一个复杂的高维非线性系统,现有非线性动力学理论尚无法直接求解,因此大型高维转子系统的降维问题成为一个亟待解决的问题。本文针对一个含支座松动故障及非线性油膜力的转子-滑动轴承系统的动力学模型(含33个自由度),... 详细信息

转子-轴承系统是一个复杂的高维非线性系统,现有非线性动力学理论尚无法直接求解,因此大型高维转子系统的降维问题成为一个亟待解决的问题。本文针对一个含支座松动故障及非线性油膜力的转子-滑动轴承系统的动力学模型(含33个自由度),首先通过数值方法求得原系统的响应信号,然后利用一种改进的POD(本征正交分解)方法对其进行降维。通常做法是利用在某一组参数下的系统响应中提取的POM(本征正交模态)进行降维,但当系统参数(包括不同转速、偏心量、油膜厚度等)在一定范围内变化时,降维后的系统仍须较高的自由度,才能保持原系统主要的动力学特性。如果采取在不同参数值下不断更新相应的POM进行降维,可获得比传统POD方法更低的自由度,且能保持原系统主要的动力学特性。

关键词：高维非线性系统转子-滑动轴承系统降维 POD方法支座松动

滚动轴承系统Hertz接触模型与立方非线性模型对比分析

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滚动轴承系统Hertz接触模型与立方非线性模型对比分析

第十届动力学与控制学术会议

作者：靳玉林路振勇陈予恕哈尔滨工业大学航天学院天津大学机械工程学院

滚动轴承广泛应用于旋转机械部件中,如高精度数控机床主轴,航空发动机主轴等,而现代先进旋转机械设备向高转速,高效率,高性能发展,其支撑轴承的性能和工作稳定性越来越受到工业界的重视。由于滚动轴承包含分数指数的Hertz接触非线性,造... 详细信息

滚动轴承广泛应用于旋转机械部件中,如高精度数控机床主轴,航空发动机主轴等,而现代先进旋转机械设备向高转速,高效率,高性能发展,其支撑轴承的性能和工作稳定性越来越受到工业界的重视。由于滚动轴承包含分数指数的Hertz接触非线性,造成传统的非线性分析方法无法直接处理。为解决该问题,本文先通过静力学实验,测得轴承径向力和径向变形的关系,分别用Hertz接触模型,立方多项式模型进行拟合,与航空发动机设计手册给出的径向刚度与径向力关系的近似计算公式比较,Hertz接触模型最大误差为1.1%,立方多项式模型最大误差为7%,因此静力学上,认为立方多项式模型能够逼近Hertz接触模型。然后利用静力学平衡关系,求得轴承中单个滚动体的接触力与接触变形的关系,获得两种非线性力学模型的轴承-刚性转子系统的动力学方程。最后定量对比分析两模型在不同转速下的位移响应和频谱;以及在不同的间隙、不同外激励幅值、不同质量的转子的条件下,定性对比两模型的升降速幅频曲线。结果证明立方非线性模型在一定变形范围内能代替Hertz接触模型。

关键词：滚动轴承1 Hertz接触2 立方非线性3 转子-轴承系统4