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转子轴向碰摩非线性流固耦合动力学特性全自由度分析 被引量：7
1
作者 袁振伟 李志农 +2 位作者 王三保 岳希明 褚福磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第14期92-97,共6页
基于Jeffcott转子模型,用六自由度方法研究了考虑涡轮非线性流固耦合力的转子轴向碰摩动力学特性。通过响应分叉图、波形图、频谱图、轴心轨迹和Poincare图分析了在涡轮非线性流固耦合力作用下转子轴向碰摩的动力学表现。分析表明,非线... 基于Jeffcott转子模型,用六自由度方法研究了考虑涡轮非线性流固耦合力的转子轴向碰摩动力学特性。通过响应分叉图、波形图、频谱图、轴心轨迹和Poincare图分析了在涡轮非线性流固耦合力作用下转子轴向碰摩的动力学表现。分析表明,非线性涡轮叶尖间隙流体激励力对转子轴向碰摩的非线性特性影响不很明显,只是在低转速时轴向振动碰摩响应中会出现更高阶的偶数倍频的超谐波成分。在高转速情况下,碰摩响应的波形和频谱不能明显反映具有弱非线性的涡轮叶尖间隙流体激励力对轴向碰摩非线性动力学特性的影响,而轴心轨迹和Poincare图则能反映这种影响,反映出碰摩响应中出现的轻微混沌。 展开更多
关键词 转子动力学 轴向碰摩 动力学分析 全自由度 涡轮 非线性流固耦合
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转子径向碰摩非线性流固耦合动力学特性全自由度的动态分析 被引量：4
2
作者 袁振伟 王三保 +1 位作者 岳希明 褚福磊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期199-205,共7页
基于Jeffcott转子模型,用6自由度方法研究考虑涡轮非线性流固耦合力的转子径向碰摩动力学特性。通过响应分叉图、波形图、频谱图、轨迹、Poincaré图以及频率瀑布图分析在涡轮非线性流固耦合力作用下转子径向碰摩的动力学表现。与... 基于Jeffcott转子模型,用6自由度方法研究考虑涡轮非线性流固耦合力的转子径向碰摩动力学特性。通过响应分叉图、波形图、频谱图、轨迹、Poincaré图以及频率瀑布图分析在涡轮非线性流固耦合力作用下转子径向碰摩的动力学表现。与不考虑涡轮非线性流固耦合力相比,转子的径向碰摩的稳定运动区大大减小,转子的碰摩转速门槛值也相应降低,并且碰摩一开始系统振动就出现比较复杂的运动形式;轴向振动的频谱中明显出现了密集的超谐波群,扭转振动的频谱中则明显出现了密集的亚谐波群,这种具有混沌特征的频率成分代表了系统在碰摩力和涡轮非线性流固耦合力作用下的主要运动形式:在整个转速范围内,横向振动几乎具有单一的同步频率成分,轴向振动则表现出非常丰富的超谐波频率成分,这些频率成分主要分布于三个随转速的增加分别向三个固定的频率逼近且幅值逐渐升高的密集超谐波频带,扭转振动则在1/2倍频附近表现出丰富的亚谐波频率成分,其幅值也随转速的增加而逐渐升高。上述结论对涡轮转子系统的动力学设计和故障诊断具有重要意义。 展开更多
关键词 非线性流固耦合 转子动力学 动力学分析 径向碰摩 全自由度 涡轮
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弹性转子油气混输泵的非线性动力学研究 被引量：2
3
作者 连加俤 吴鑫燚 +3 位作者 黎义斌 许静 许生军 朱泽飞 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期1203-1211,共9页
为了研究弹性体转子外表面橡胶非线性变形对弹性体转子泵的影响,采用非线性单向流固耦合方法,建立转子啮合接触有限元模型,将非定常计算结果内流压力载荷施加到转子表面,研究圆弧转子型线和宽头刮边转子型线在不同的橡胶壁厚和出口压力... 为了研究弹性体转子外表面橡胶非线性变形对弹性体转子泵的影响,采用非线性单向流固耦合方法,建立转子啮合接触有限元模型,将非定常计算结果内流压力载荷施加到转子表面,研究圆弧转子型线和宽头刮边转子型线在不同的橡胶壁厚和出口压力下,对转子泵效率和启动扭矩的影响.结果表明,无论采用哪种型线,压差对橡胶剪应力和变形量影响较大,而转动角度对剪应力峰值影响较小;剪应力较大值主要出现在转子与衬套、转子与转子接触点附近靠高压区侧的圆弧区;壁厚与最大剪应力和橡胶变形呈正相关.设计的螺杆转子和得到的数据可用于弹性转子油气混输泵的设计和优化,延长弹性体转子油气混输泵在深海环境下的使用寿命,并大大节省了维护成本. 展开更多
关键词 弹性转子油气混输泵 圆弧转子型线 宽头转子型线 非线性流固耦合 深海油气混输
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考虑泥岩软化特性的油藏渗流场与地应力场耦合分析 被引量：1
4
作者 黄小兰 刘建军 +1 位作者 杨春和 何翔 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期48-51,共4页
为研究注水过程中流固耦合作用下套管损坏的力学机理,在传统的Biot方程基础上,考虑储层渗透性随地应力的变化关系及泥岩进水软化的本构关系,建立了注采过程中流体与固体介质的非线性耦合的数学模型;对大型有限元分析软件ABAQUS进行了二... 为研究注水过程中流固耦合作用下套管损坏的力学机理,在传统的Biot方程基础上,考虑储层渗透性随地应力的变化关系及泥岩进水软化的本构关系,建立了注采过程中流体与固体介质的非线性耦合的数学模型;对大型有限元分析软件ABAQUS进行了二次开发,采用全耦合的有限元法对所建立的模型进行求解.对大庆油田南二区某块注水开发过程中,考虑泥岩软化和不考虑泥岩软化两种情况的计算对比表明,泥岩软化对地层特别是井壁附近围岩应力和变形影响很大.本文的研究结果为合理建立油藏注水开发的流固耦合计算模型,预测该地区地层变形、套管损坏等提供了依据. 展开更多
关键词 渗流场 地应力场 非线性流固耦合 数值模拟 泥岩软化 套管损坏
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复合织物软体容器非线性流固耦合 被引量：3
5
作者 李忠东 王兆军 张宁 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期55-57,共3页
复合织物制作的软体容器受力分析中,受水的影响,壳体变形大,属于非线性流固耦合问题。利用数字散斑测试技术(DSCM)测量了复合织物泊松比ν,通过任意拉格朗日欧拉算法(ALE)对容器进行了注水工况动态仿真,得到了与工程实际相同的结果,为... 复合织物制作的软体容器受力分析中,受水的影响,壳体变形大,属于非线性流固耦合问题。利用数字散斑测试技术(DSCM)测量了复合织物泊松比ν,通过任意拉格朗日欧拉算法(ALE)对容器进行了注水工况动态仿真,得到了与工程实际相同的结果,为复合织物在软体贮液容器方面的工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 复合织物 非线性流固耦合 数字散斑测试技术 任意拉格朗日欧拉算法
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非线性流固耦合问题的ALE分步有限元数值方法 被引量：15
6
作者 岳宝增 刘延柱 王照林 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2001年第1期34-39,共6页
推导了一种基于ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,即任意的拉格朗日-欧拉)描述下的带有自由液面不可压液体与运动结构非线性耦合问题的一种有限元数值计算方法。在时间域上采用分步格式计算,这种方法与混合插值方法比较其优点是速度... 推导了一种基于ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,即任意的拉格朗日-欧拉)描述下的带有自由液面不可压液体与运动结构非线性耦合问题的一种有限元数值计算方法。在时间域上采用分步格式计算,这种方法与混合插值方法比较其优点是速度和压力可使用同阶线性插值,给数值计算带来很大方便。将所得到的方法应用到结构与TLD(调谐式液体阻尼器)装置之间的耦合问题,数值计算结果验证了本文所推导的方法。 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 ALE有限元法 数值模拟 非线性流固耦合问题
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风电机组偏航状态载荷控制 被引量：4
7
作者 廖明夫 吕品 +1 位作者 康刘宏 王巧艳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期337-343,共7页
随着低风速风场的不断开发,低风速型风电机组面临叶轮尺寸不断增加和风况更加多变的情况。叶轮尺寸的不断增大带来了叶片柔性的增加,需要更加准确的仿真模型。而风况的多变导致机组长期处于偏航状态,进而导致叶片载荷波动的加剧,对机组... 随着低风速风场的不断开发,低风速型风电机组面临叶轮尺寸不断增加和风况更加多变的情况。叶轮尺寸的不断增大带来了叶片柔性的增加,需要更加准确的仿真模型。而风况的多变导致机组长期处于偏航状态,进而导致叶片载荷波动的加剧,对机组寿命产生较大的影响。基于非线性耦合模型,提出了一种独立变桨载荷控制方法。非线性耦合模型采用了几何精确梁和自由涡尾迹方法,更适用于大尺寸叶轮的流固耦合效应的仿真。结果显示,提出的独立变桨控制方法不需要复杂的控制系统和额外的传感系统,即可以获得较好的降载效果。 展开更多
关键词 风力发电 非线性流固耦合模型 几何精确梁 自由涡尾迹 偏航状态 载荷控制
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