国家自然科学基金(51275163)
- 作品数：13 被引量：106H指数：7
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- 液体静压转台倾斜油膜承载特性解析被引量：8
- 2014年
- 针对CFD数值仿真计算过程中建模周期长、计算效率低的缺点,基于各封油边当量油膜厚度思想采用解析法来研究液体静压转台倾斜承载特性,推导了倾斜油膜承载力、弯矩和刚度的计算公式,提高了计算效率。利用CFD软件Fluent对油膜进行了数值仿真,结果表明倾斜油膜承载力误差保持在6%以内,弯矩误差保持在8%以内,验证了解析公式的可靠性。利用所提出的解析方法研究了倾斜位移率、供油压力、节流孔径和转速对油膜基本性能参数的影响规律。
- 熊万里符马力王少力吕浪
- 关键词：解析法数值仿真
- 基于机电耦合动力学模型的电主轴系统软起动特性被引量：6
- 2014年
- 电主轴实现快速平稳起动对缩短加工辅助过程,提高加工效率,降低系统冲击非常重要。针对现有电动机起动性能分析计算方法的不足,如传统基于等效电路的起动电流迭代法不能反映出起动电流和起动转矩的动态变化,且在降压降频条件下迭代不收敛,不适合研究电主轴的软起动;有限元计算效率较低,工程上不实用;基于电动机模型和Park变换的动力学分析方法仅考虑电动机本身,不足以真实反映电主轴系统降压降频软起动性能。提出基于机电耦合动力学模型的电主轴系统降压降频软起动特性分析方法。采用提出方法研究磨用电主轴系统降压降频软起动过渡过程机电耦合机理,分析磨用电主轴系统机电参数对起动电流、起动转矩、脉动转矩等的影响,并在电主轴试验台上进行起动性能试验。揭示机电耦合物理机理。提出通过优化逆变器工作参数、电动机电磁设计参数和砂轮机械参数抑制机电耦合振动,提高系统软起动平稳性,缩短起动时间的具体策略。通过仿真与试验证实了提出方法的正确性和有效性。
- 吕浪熊万里
- 关键词：逆变器电主轴机电耦合软起动
- 基于SPWM逆变器供电的电主轴电机铁损特性改进预测模型
- 2015年
- 适合电主轴电机工程设计的铁损分析预测问题目前尚未圆满解决:如谐波分析法计算繁琐,效率低,而且由于硅钢片特性实验数据的不足,难以对电主轴电机的铁损进行有效预测;神经网络预测法计算精度与可靠性依赖于实验训练的样本数;现有参数估计预测模型对谐波涡流损耗项的界定不合理,计算误差大。针对现有方法的不足,建立基于正弦脉宽调制SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)电压源逆变器供电的电主轴电机铁心软磁材料铁损特性改进的参数估计预测模型,对模型中谐波涡流损耗系数进行重新定义、推导和修正。对比分析了该模型、现有模型和谐波分析法的计算结果,并对电主轴电机铁心软磁材料的铁损特性进行了理论预测与实验研究。仿真与实验证实了改进模型的正确性和有效性。
- 吕浪熊万里
- 关键词：SPWM逆变器铁损
- 离心力对恒流供油扇形静压推力轴承承载力的影响分析被引量：4
- 2014年
- 针对恒流供油扇形静压推力轴承传统设计中,承载力计算未考虑离心力影响的问题,推导了计入离心力影响的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式,并提出了离心力影响因子的概念。探索了基于Gambit软件的扇形静压推力轴承三维建模和网格划分方法,并采用CFD软件FLUENT对扇形静压推力轴承油膜进行了三维流体仿真计算。油膜承载力的仿真结果与解析计算值的误差小于百分之五,验证了该解析计算方法的有效性。基于所推导的解析计算公式,研究了各相关物理量对离心力影响因子的影响规律,得到了对承载力计算时需要考虑离心力影响的各相关物理量数据指标范围,为恒流供油扇形静压推力轴承的设计计算提供了理论依据。
- 王少力熊万里孟曙光桂林薛敬宇符马力
- 关键词：静压推力轴承
- 高速大功率电机转子通风孔散热效率优化研究被引量：15
- 2014年
- 采用将转子与冷却气体流场实行分离的传统分析方法难以反映转子与冷却气流的热耦合作用,难以实现转子散热效率优化。提出基于流固耦合的高速大功率电机转子系统动态传热特性的分析方法,建立转子系统的流固耦合传热模型。利用建立的模型研究转速、冷却气流入口压力和速度,以及转子冷却孔分布、孔径和轴心距对转子温度场和散热效率的影响规律,提出了优化散热效率的具体途径。结果证明了所提出的计算方法和优化散热效率的具体措施的有效性。
- 熊万里徐光帅吕浪蒋旭光
- 关键词：温度场流固耦合CFD
- 液体静压主轴的回转精度规律及其极限预测被引量：6
- 2021年
- 液体静压主轴是精密、超精密机床的核心功能部件,对机床的加工效率、加工精度和加工表面质量具有直接而重要的影响。回转精度是液体静压主轴的关键性能,目前学术界和工程界对回转精度的各种评价指标之间的内在联系尚缺乏统一认识,对回转精度的机理和形成规律尚缺乏深入研究。系统分析了回转精度各种评价指标和测试方法之间的内在联系,明确了不同误差成分的来源和成因;针对现有回转精度评价方法的局限性,提出了"最小峰峰值+同步误差+异步误差"的综合评价方法。系统比较了不同节流方式对液体静压轴承刚度的影响规律,提出了采用可控节流实现高回转精度的方法。建立了可控节流液体静压主轴的流固热耦合模型,实现了轴心运动轨迹形成过渡过程的精确定量仿真,揭示了供油压力、供油压力波动、动不平衡量和轴颈圆度误差对回转精度的影响规律。最后对液体静压主轴可能达到的回转精度极限进行了预测。
- 熊万里原帅胡灿汪剑樊柳雷群
- 关键词：超精密液体静压机床主轴回转精度
- 可控节流液体静压主轴刚度精度提升机理及其规律研究
- 可控节流液体静压主轴刚度精度提升机理及其规律研究
- 胡灿
- 关键词：超精密加工回转精度
- 偏载液体静压转台旋转工况下承载力及倾覆力矩动网格计算方法被引量：11
- 2014年
- 针对液体静压转台在承受偏载运行时,转台上下导轨面易发生刮擦的现象,为解决传统解析计算方法难以建立偏载静压转台转动状态下承载力及倾覆力矩数学模型,且传统CFD计算方法无法实现对几何边界运动变化的流体域进行建模计算的难题,提出偏载液体静压转台旋转工况下承载力及倾覆力矩动网格计算方法。该方法采用自定义程序实现对静压转台旋转时油膜形态变化的控制;利用弹簧光顺模型更新因转台倾斜方向改变引起的油膜网格变形;将油膜旋转动边界转换为静止边界,有效避免转台旋转引起的网格畸变。采用该方法进行计算,能利用同一模型实现对不同油膜厚度、不同倾斜位移率的油膜进行仿真,避免重复建模,提高了计算效率;能形象再现油膜三维流场压力分布的动态变化过程,计算结果体现了转台运动对流场分布的影响,更贴近工程实际。利用所提出的方法对国产某典型静压转台的承载力及倾覆力矩进行计算,并建立静压转台试验系统,对偏载静压转台进行试验研究。试验数据与动网格方法计算结果的对比分析表明,两者基本吻合,证实所提出的偏载液体静压转台旋转工况下承载力及倾覆力矩动网格计算方法有效。
- 王少力熊万里桂林薛敬宇符马力吕浪
- 关键词：偏载动网格承载力倾覆力矩
- 恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算与实验研究被引量：2
- 2015年
- 针对重型液体静压转台的传统设计中,恒流供油扇形静压推力轴承承载力的计算未计入离心力因素,且传统设计使用的简化计算方法缺乏实验验证的问题,推导了计入离心力因素的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式;设计建立了重型液体静压转台实验系统,并进行了实验研究。实验值与解析计算值的对比分析表明,两者基本吻合,验证了计入离心力因素的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式有效可行,为恒流供油扇形静压推力轴承的设计计算提供了理论依据。
- 王少力熊万里孟曙光桂林薛敬宇符马力
- 关键词：静压推力轴承
- 小孔节流深浅腔动静压轴承承载特性解析研究被引量：19
- 2015年
- 小孔节流深浅腔动静压轴承是一种采用小孔节流器实现节流作用及浅腔实现二次节流作用的动静压混合轴承。针对现有理论不能解析研究油腔结构参数及工作参数对承载特性影响规律的不足，以及计算流体力学数值仿真软件计算时周期长，而不便于工程设计人员应用的缺点，基于油腔压强分段线性化的思想，建立分析小孔节流深浅腔动静压轴承的油腔压强、承载能力、静刚度、进油流量及温升等承载特性的解析方法。进而以该方法研究动静压轴承的供油压强、主轴转速、进油孔径、浅腔深度、初始油膜厚度等参数对轴承承载特性的影响规律。研究发现，在其他结构参数及工作参数一定的条件下，浅腔深度为初始油膜厚度的2～3倍时，轴承刚度接近最大、温升接近最低。通过油腔压强的解析值与试验值的比较，证实了该方法的有效性和研究结果的正确性。
- 孟曙光熊万里王少力吕浪郑良钢
- 关键词：动静压轴承解析法
