国家教育部博士点基金(20060699021)
- 作品数：16 被引量：64H指数：7
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- 流体动压指尖密封的等效动力学分析
- 2008年
- 针对流体动压指尖密封动态条件下泄漏量计算因计算量庞大而无法进行的问题,本文提出了基于等效模型的指尖密封动力学分析的思路,通过构建等效模型中等效参数和指尖密封结构和工况参数的关系,建立了用于流体动压指尖密封动力学分析的弹簧-质量-阻尼的等效动力学模型。基于此等效模型进行了流体动压指尖密封的动态分析,并根据动态计算结果进行了指尖密封的泄漏分析。通过与国外文献提供的指尖密封有限元仿真工作的对比,证明了指尖密封等效模型以及依据此模型进行的泄漏分析的可靠性和正确性。
- 马晓林陈国定张延超
- 关键词：动力学响应泄漏率
- 指尖密封迟滞特性的机理分析被引量：6
- 2009年
- 采用有限元法分析了指尖密封的迟滞现象,结果表明静态工作情况下的指尖密封无迟滞特征;对于动态工作情况下的指尖密封,转子对指尖梁的径向作用力变化一个循环时出现的迟滞特征是指尖密封的一个必然存在的现象。从功能观点出发对指尖密封发生迟滞的机理进行了分析,发现迟滞现象是因为指尖密封在工作过程中摩擦力作功不等形成迟滞能而造成的,迟滞能的存在与否及其大小决定了指尖密封是否具有迟滞特性以及迟滞程度的强弱。通过改进指尖密封结构以提高指尖梁刚度、或减小作用于指尖片上的净载荷以及减小密封元件配伍材料的摩擦因数等方法,均可有效减小指尖密封的迟滞能,降低迟滞作用。研究结果为设计低迟滞、具有良好封严性能的指尖密封结构提供理论基础。
- 苏华陈国定
- 关键词：指尖密封
- 结构及工况对人字型指尖气浮密封的性能影响被引量：1
- 2011年
- 在对人字型指尖气浮密封工作条件下激励形式分析及处理的基础上,建立了人字型指尖气浮密封系统的分析模型,并得到了人字型指尖气浮密封系统的动态泄漏率和动态气膜承载力的计算方法.以实际算例分析了人字型槽不同结构参数和工况参数对密封性能的影响规律.结果表明:人字型槽的各结构参数对密封的性能都有影响,其中,螺旋角的变化对密封性能的影响较为明显;在转子不平衡质量和支撑结构的径向游隙较小的情况下,随着转子转速的增加,密封性能提高.通过与参考文献中试验结果的对比分析验证了计算结果的合理性.
- 申晓龙陈国定苏华
- 关键词：螺旋角泄漏率
- 指尖密封性能优化的一种新方法被引量：5
- 2010年
- 指尖密封优化设计中存在着泄漏与磨损改善相互矛盾的问题,利用一般多目标优化方法解决这一特殊矛盾,存在着对优化结果的决策问题,迄今为止,这一问题还没有得到很好解决,成为制约指尖密封工程应用的一个重要原因。为此,将Nash平衡博弈理论应用到指尖密封的优化过程中,提出基于Nash平衡理论的指尖密封性能多目标优化新方法,采用BP神经网络模型获得指尖密封性能优化目标与优化设计变量之间的映射关系,利用遗传算法对基于Nash平衡博弈理论的优化算法进行求解,将计算结果与利用加权平均优化方法获得的结果进行对比分析,并进行试验研究。计算和试验分析结果表明:基于Nash平衡博弈理论的指尖密封性能优化方法具有较好的自适应决策能力,与加权平均优化方法相比,降低了决策难度;依此优化方法获得的指尖密封结构,与其他指尖密封结构相比较,其泄漏与磨损性能都得到改善,具有较好的综合性能。对于指尖密封多目标优化设计而言,基于Nash平衡博弈理论的优化方法是一种有价值的新方法。
- 张延超陈国定周连杰罗健
- 关键词：指尖密封多目标优化磨损NASH
- 指尖密封性能的NASH平衡优化被引量：3
- 2008年
- 以指尖密封的迟滞特性最小和寿命最长为目标,采用对策论中的NASH平衡方法构建了指尖密封多目标优化的合作NASH平衡计算模型,将指尖密封的多目标优化问题转化为Nash平衡点的求解问题,通过将影响指尖密封性能的迟滞率和影响指尖密封寿命的接触压力作为自变量分别构建迟滞率和寿命的支付函数,采用遗传算法(GA)进行求解,并以实例的形式进行了优化计算,验证了算法的有效性,为指尖密封的迟滞特性分析和寿命研究提供了一种新的多目标优化研究方法。
- 张延超陈国定
- 关键词：指尖密封NASH平衡多目标优化遗传算法
- 指尖密封结构参数与泄漏量和磨损性能的灰关联分析被引量：9
- 2008年
- 采用二次旋转正交试验获得指尖密封结构特征参数对指尖密封泄漏和磨损性能影响的仿真试验组合方案,并通过ANSYS软件对与每个试验方案对应的指尖密封结构进行有限元分析,从而得到每个试验方案中与指尖密封结构特征参数对应的泄漏量和磨损性能,在此基础上应用灰色关联技术分析各结构特征参数对指尖密封泄漏量和磨损性能影响的主次关系和影响程度。结果表明,渐开线指尖梁型线的基圆半径对磨损性能影响最大,其次是指尖靴周向宽度角。而指尖靴周向宽度角对指尖密封泄漏量的影响最大,基圆半径次之,前后指尖片厚度对磨损性能和泄漏量的影响相对较小。最后通过和有限元计算结果的对比分析验证了灰色关联分析结果的合理性,从而为指尖密封优化技术研究提供了参考。
- 张延超陈国定杨美玲
- 关键词：指尖密封有限元方法
- 基于等效模型的流体动压指尖密封动力学及泄漏量分析被引量：11
- 2008年
- 流体动压指尖密封系统因其结构和工况条件的复杂,无法完整描述其动力学特性和泄漏性能。针对这一情况,通过有限元仿真试验,分析流体动压指尖密封系统动力学参数与指尖密封结构工况参数之间的关系,在此基础上建立等效流体动压指尖密封系统弹簧-质量-阻尼的双自由度动力学模型,实现流体动压指尖密封的动力学和泄漏性能分析。研究结果表明,只要合理选择结构和工况参数,就可以获得具有良好动力学和泄漏性能的流体动压指尖密封系统。所提出的等效动力学模型为以后进一步研究流体动压指尖密封这一复杂系统提供了有价值的思路和条件。通过与国外数据的对比,证明该等效动力学模型的可靠性和提出该模型的必要性。
- 马晓林陈国定
- 关键词：有限元法动力学泄漏量
- 指尖密封动态性能分析与泄漏量计算被引量：8
- 2009年
- 指尖密封作为一种新型密封技术,不平衡力激励条件产生的动态迟滞泄漏以及动态磨损是制约其性能提高和应用的两个重要因素。为此,对指尖密封动态工作条件下的激励形式和装配过盈进行了技术处理,构建了指尖密封系统的动力学分析模型,获得了指尖密封在转子激励下的位移响应以及动态条件下指尖靴与转子之间的接触压力分布,并根据位移响应结果得到了指尖密封的动态泄漏间隙,建立了指尖密封动态泄漏率计算方法。以某型发动机转子为实际算例进行了分析计算,结果表明:适当设计装配过盈可以降低指尖密封响应幅值,缩小与转子激励的相位差,减小迟滞,提高跟随性,改善密封效果;指尖靴与转子之间的接触压力随转子的激励做周期性变化,无论是过盈量还是密封上下游压差的增加都会增大接触压力,并且使一个运动周期内指尖靴与转子的接触时间变长;转子位移激励的幅值受到支承轴承游隙的约束,当转子达到"特定"转速以后受到轴承游隙的限制而等于游隙。通过与参考文献中试验结果的对比分析验证了计算结果的合理性。
- 张延超陈国定申晓龙
- 关键词：指尖密封动力学分析
- 一种低迟滞低磨损的指尖密封型线构形的研究被引量：8
- 2008年
- 针对迄今指尖密封多目标性能优化研究中存在的难以实现迟滞性能和磨损性能同步改善的问题,通过引入Stackelberg对策理论,并将指尖密封型线构形作为优化"元素",构建了指尖密封迟滞性能和磨损性能优化的Stackelberg模型.在正向Stackelberg主从对策机制下,采用基于有限元仿真和BP神经网络的遗传算法在Stackelberg系统主从层面上实现了指尖密封性能的可控优化,获得了具有低迟滞低磨损性能的"上凹"构形指尖密封型线.有限元仿真分析合理地解释了"上凹"型线指尖密封具有较好性能的原因,表明"上凹"型线指尖密封具有良好的应用前景.
- 李二圣陈国定
- 关键词：指尖密封多目标优化BP神经网络遗传算法
- 指尖密封性能的模糊Nash平衡优化被引量：5
- 2010年
- 针对工程应用中对指尖密封泄漏率和磨损率具有不同偏好要求的情况,通过集成Nash平衡博弈理论和模糊综合评判理论,建立了满足不同偏好要求的指尖密封性能模糊Nash平衡优化模型,研究了若干偏好要求条件下的指尖密封性能多目标优化问题.研究结果表明,与现有研究方法相比,提出的计算方法不仅有效地反映了工程中对各优化目标的不同偏好要求,而且大大减小了指尖密封性能多目标优化的决策工作量,提高了优化效率,其优化结果也较为理想.
- 张延超陈国定申晓龙
- 关键词：指尖密封NASH平衡模糊综合评判多目标优化
