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1、中圖分類號：V231.96論文編號：102870218-S070學(xué)科分類號：082502碩士學(xué)位論文含擠壓油膜阻尼器支承轉(zhuǎn)子特性分析和減振機(jī)理探究研究生姓名丁一學(xué)科、專業(yè)航空宇航推進(jìn)理論與工程研究方向結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與完整性指導(dǎo)教師羅貴火副教授南京航空航天大學(xué)研究生院能源與動力學(xué)院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringAnalysisofRotorCharacteristicswithSqueezeFilmDamperBearingandRe
2、searchontheDampingMechanismAThesisinAerospacePropulsionTheoryandEngineeringbyDingYiSupervisedbyAssociateProfessorLuoGuihuoSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2018承諾書本人聲明所呈交的博/碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不
3、包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要擠壓油膜阻尼器（以下簡稱SFD）可有效降低轉(zhuǎn)子振幅，結(jié)構(gòu)簡單可靠，被廣泛應(yīng)用于高速渦輪機(jī)械中。為深入研究含SFD支承轉(zhuǎn)子的特性，探究其減振機(jī)理，本文通過SFD數(shù)值模型、SFD支承共腔雙轉(zhuǎn)子有限元模型，對轉(zhuǎn)子振動特性進(jìn)行了理論分析和試驗驗證，為含SFD轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的設(shè)計、控制與考核提供理論參考與指導(dǎo)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論
4、如下：（1）數(shù)值仿真研究了SFD結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作狀態(tài)及滑油特性參數(shù)及對油膜力特性的影響。結(jié)果表明：偏心率高于0.6會大幅增加油膜反力并使油膜具有較強(qiáng)的非線性；油膜間隙直徑比小于0.0005會導(dǎo)致油膜失效；滑油溫度過高會大幅降低油膜的阻尼性能。（2）建立了含SFD單轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元模型，分析了SFD設(shè)計參數(shù)和工作環(huán)境對轉(zhuǎn)子振動特性的影響。研究表明，對于建立的轉(zhuǎn)子模型：油膜間隙直徑比小于0.0025時轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速會大幅增加；而間隙直徑比過大時SFD減振效果較差；間隙直徑比建議取值為0.0025~0.00375。油膜長徑比小于0.125時會導(dǎo)致SFD偏心率大于0.6，臨界轉(zhuǎn)速處減振效果變差；而油膜長徑比
5、過大會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速非線性增大；油膜長徑比建議取值為0.375~0.5。（3）以某渦軸發(fā)動機(jī)為參考，依據(jù)動力學(xué)相似原則，設(shè)計了變態(tài)相似共腔雙轉(zhuǎn)子試驗器，建立了有限元分析模型，對模型轉(zhuǎn)子分別計算無SFD、含SFD的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性，分析SFD的減振效果。結(jié)果表明：SFD增大了轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，有效抑制了振幅峰值，降低了轉(zhuǎn)子越過臨界轉(zhuǎn)速的難度，對單轉(zhuǎn)子的振幅峰值抑制率為39%~76%，對共腔雙轉(zhuǎn)子為58%~80%。（4）分析討論了SFD的偏心率，結(jié)果表明：共腔雙轉(zhuǎn)子試驗器的4號SFD在同相位給定不平衡量作用于外轉(zhuǎn)子所有盤時的最大偏心率約為0.4，位于內(nèi)轉(zhuǎn)子主激勵一階臨界轉(zhuǎn)速處；其他配置組別下的各個
6、SFD偏心率均小于0.34，符合預(yù)期設(shè)計要求。（5）共腔雙轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)分析表明：串聯(lián)機(jī)匣靜剛度的共腔結(jié)構(gòu)大幅降低了轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速；當(dāng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)含有SFD非線性項時，共腔對于轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速的振幅影響更加敏感。關(guān)鍵詞：擠壓油膜阻尼器，動力特性，雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，減振，仿真I含擠壓油膜阻尼器支承轉(zhuǎn)子特性分析和減振機(jī)理探究ABSTRACTSqueezefilmdamper(hereinafterreferredtoasSFD)hasbeenwidelyappliedinhighspeedturbo-machines,thankstoitseffectivevibrationdampingcapacityasw
7、ellasthesimpleandreliablestructure.InordertoresearchthecharacteristicsofSFD-rotorsystemandthedampingmechanismindepth,thetheoreticalanalysisandtestverificationwerecarriedoutbasedontheSFDnumericalmodela
