浮环式挤压油膜阻尼器动力特性研究

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1、中图分类号：V231.96论文编号：102870215-S064学科分类号：082502硕士学位论文浮环式挤压油膜阻尼器动力特性研究研究生姓名陈以彪学科、专业航空宇航推进理论与工程研究方向结构强度与完整性指导教师罗贵火副教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringResearchonDynamicCharac

2、teristicsofFloatingRingSqueezeFilmDamperAThesisinAerospacePropulsionTheoryandEngineeringbyChenYibiaoAdvisedbyAssociateProf.LuoGuihuoSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

3、的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要挤压油膜阻尼器能有效减小通过临界转速时的振动幅值和传递给支承的外传力，因而广泛应用在涡轮机械中。本文对浮环式挤压油膜阻尼器（FSF

4、D）及双转子系统动力特性进行了研究，主要研究成果和相关结论如下：（1）在考虑浮动环变形的情况下，从流体运动方程和质量守恒方程出发，结合FSFD的结构特点和运动规律，推导了FSFD内、外层雷诺方程。根据内、外层油膜压力平衡和浮动环变形协调关系，建立了FSFD计算模型，为FSFD动力特性分析提供了较好的理论基础。（2）根据本文的理论模型，基于有限差分法编写了计算程序，研究分析了浮环式挤压油膜阻尼器结构和油膜参数对其特性的影响。研究表明：与传统SFD比较，FSFD改善了油膜力的非线性，具有更良好的减振特性；相同条件

5、下，FSFD内层油膜压力要大于外层油膜压力；FSFD的油膜力随油膜宽度的增大而增大，随油膜间隙的增大而减小，随浮动环小孔直径的增大而减小。（3）利用双向激励试验器，对FSFD动力特性进行了试验验证，研究了激励力幅值、频率、油膜间隙、供油压力及油膜宽度对油膜压力的影响。试验结果与理论分析具有很好的一致性，由此证明了本文模型的正确性，对工程应用有很好的指导意义。（4）建立了FSFD-滚动轴承-双转子系统有限元分析模型，分析了FSFD对双转子系统特性的影响，研究表明：在相同条件下，相比于传统SFD，FSFD抑制转子

6、系统通过临界时振动的能力更好。本文研究成果对设计更可靠、更合理的FSFD具有重要的指导作用，预期未来可以应用在实际发动机上进行减振。关键词：浮环式挤压油膜阻尼器；双转子；动力特性；不平衡响应；减振I浮环式挤压油膜阻尼器动力特性研究ABSTRACTThesqueezefilmdamperiswidelyusedinturbomachinery,becauseiteffectivelyreducedvibrationalamplitudeandtransitingforcethroughthesupportsun

7、derthecriticalspeeds.Dynamiccharacteristicswerestudiedfordualrotorsupportedonfloating-ringsqueezefilmdampers(FSFD)inthispaper.Themainharvestsandconclusionswereresearchedasfollowing:(1)Undertheconditionofconsideringthedeformationofafloatingring,Reynoldsequat

8、ionsofinnerandouterfilmofFSFDwerederivedbasingonthefluidmotionequationsandmassconservationequation.DynamicmodelofFSFDwereestablishedaccordingtothebalancebetweentheinnerandouterfilmpressureaswellasthede