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基于Kriging模型的圆锥动静压轴承优化设计
被引量:
6
1
作者
张鹏飞
张泽斌
郭红
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2021年第2期62-65,68,共5页
为提高圆锥动静压轴承的综合性能,以单位承载力下功耗最小和平均温升最低为优化目标,考虑几何结构约束条件,采用最优拉丁超立方进行设计空间的布点,进行有限元数值计算。基于计算结果,采用Kriging方法建立目标函数的近似代理模型。在此...
为提高圆锥动静压轴承的综合性能,以单位承载力下功耗最小和平均温升最低为优化目标,考虑几何结构约束条件,采用最优拉丁超立方进行设计空间的布点,进行有限元数值计算。基于计算结果,采用Kriging方法建立目标函数的近似代理模型。在此模型基础上,使用非劣分层遗传算法(NSGA-II)获得Pareto最优解集;最后通过权重系数法求得最优非劣解。结果表明:优化后方案1的两个目标函数值分别较优化前减小了18.8%和10%,优化方案2分别降低了10.9%、32%;轴承无量纲功耗有所降低、无量纲承载力得到提升,温升降低明显,轴承整体性能较优化前有较大提升。
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关键词
圆锥
动
静压
轴承
KRIGING模型
非劣分层遗传算法
优化设计
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职称材料
热效应对高速圆锥动静压轴承静特性的影响
被引量:
4
2
作者
郭红
武宁宁
+1 位作者
杨帅
李瑞珍
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期15-21,共7页
为研究热效应对高速圆锥动静压轴承静特性的影响,建立具有深浅腔结构的圆锥动静压轴承的Reynolds方程、能量方程、深腔流量平衡方程及相关控制方程;采用有限元法和有限差分法对其进行离散,运用正系数法则对能量方程系数及常数项的离散...
为研究热效应对高速圆锥动静压轴承静特性的影响,建立具有深浅腔结构的圆锥动静压轴承的Reynolds方程、能量方程、深腔流量平衡方程及相关控制方程;采用有限元法和有限差分法对其进行离散,运用正系数法则对能量方程系数及常数项的离散系数进行处理,联立求解得到油膜压力分布与温度分布,计算出高速圆锥动静压轴承的静参数,并分析热效应对高速圆锥动静压轴承静特性的影响。结果表明:热效应使高速圆锥动静压轴承油膜压力减小,且转速越大,压力减幅越大,油膜温升越明显;计入热效应后,润滑油黏度降低,引起高速圆锥动静压轴承偏位角增大,轴向、径向承载力减小,端泄流量增大,摩擦力减小,且转速越高变化越显著。
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关键词
圆锥
动
静压
轴承
热效应
静特性
端泄流量
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职称材料
基于多目标优化的圆锥动静压轴承特性分析
被引量:
3
3
作者
郭红
蒋雪晴
张泽斌
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期1-6,共6页
以高速圆锥动静压轴承为研究对象,在油膜静、动特性有限元计算基础上建立同时考虑单位承载力下功耗、平均温升和失稳转速的多目标优化模型。根据工况要求,按照重要程度对各优化目标设定不同的加权系数,采用复合形法对优化模型进行了求...
以高速圆锥动静压轴承为研究对象,在油膜静、动特性有限元计算基础上建立同时考虑单位承载力下功耗、平均温升和失稳转速的多目标优化模型。根据工况要求,按照重要程度对各优化目标设定不同的加权系数,采用复合形法对优化模型进行了求解。结果表明,当半锥角和封油边宽度明显减小、浅腔包角减小时,圆锥轴承各优化目标均有所改善,单位承载力下功耗和平均温升得到了有效降低,失稳转速则得到提升。研究表明,通过对单位承载力下功耗、平均温升和失稳转速等优化目标设定不同的加权系数,可实现更低温升、更高转速或者更低功耗等设计目标。
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关键词
圆锥
动
静压
轴承
复合形法
多目标优化
承载力
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职称材料
圆锥动静压轴承的优化设计方法探讨
4
作者
张日华
刘广华
+1 位作者
刘庆和
付新义
《液压与气动》
北大核心
1997年第3期8-9,共2页
本文探讨了几种常用圆锥动静压轴承的优化设计方法的可行性及应用范围。
关键词
圆锥
动
静压
轴承
优化设计
轴承
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职称材料
圆锥液体动静压轴承设计
5
作者
孟亚东
童敏勇
关志伟
《机床与液压》
北大核心
2013年第15期137-139,154,共4页
设计了一个具有混合式油腔(深腔与浅腔)的圆锥液体动静压轴承,它同时具有动压效应和静压效应。将CFD数值模拟技术应用到液体动静压轴承的设计计算中,采用SolidWorks建立了完整的轴承油膜模型,导入CFDesign中进行数值模拟,得到了轴承油...
设计了一个具有混合式油腔(深腔与浅腔)的圆锥液体动静压轴承,它同时具有动压效应和静压效应。将CFD数值模拟技术应用到液体动静压轴承的设计计算中,采用SolidWorks建立了完整的轴承油膜模型,导入CFDesign中进行数值模拟,得到了轴承油膜压力场的分布情况,同时得到了轴颈位移-油膜承载力曲线。CFD数值模拟辅助了油膜承载力的计算验证、轴承恒压供油压力的选择,为液体动静压轴承的工程应用提供了一种高效实用的设计计算方法。
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关键词
圆锥
液体动
静压
轴承
CFD
油膜模型
油膜承载力
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职称材料
微小型涡轮发动机圆锥气体静压轴承的特性研究
被引量:
3
6
作者
王犇
王晓力
+1 位作者
张小青
张玉言
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期221-225,288,共6页
对用于微小型涡轮发动机的圆锥气体静压轴承的特性开展了理论及实验研究.设计了圆锥气体静压轴承的结构型式,提出了圆锥气体静压轴承的润滑模型及其数值解法,获得了圆锥气体轴承承载力和气体质量流量性能,考察了气膜厚度、供气压力和节...
对用于微小型涡轮发动机的圆锥气体静压轴承的特性开展了理论及实验研究.设计了圆锥气体静压轴承的结构型式,提出了圆锥气体静压轴承的润滑模型及其数值解法,获得了圆锥气体轴承承载力和气体质量流量性能,考察了气膜厚度、供气压力和节流孔数目对轴承性能的影响.建立了圆锥气体轴承测试平台,获得了轴承的质量流量-供气压力曲线,为理论模型的验证提供了实验手段.结果表明,增加供气压力和节流孔数目可提高承载力和气体质量流量;圆锥轴承测试结果与理论结果趋势一致,数据吻合.
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关键词
微发动机
圆锥
气体
静压
轴承
润滑模型
虚拟仪器
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职称材料
活塞杆非接触密封在伺服液压缸中的应用及其对系统低速稳定性的影响
被引量:
10
7
作者
吴晓明
赵子良
+1 位作者
郑树伟
姜昊宇
《机床与液压》
北大核心
2015年第13期71-74,共4页
采用传统接触密封的伺服液压缸往往因为密封处较大的摩擦力以及静、动摩擦力之间的降落特性,导致其在低速运动时产生"爬行"现象,直接造成位置控制伺服系统精度差,响应速度低下。针对此问题,提出在活塞杆密封处采用双圆锥静压...
采用传统接触密封的伺服液压缸往往因为密封处较大的摩擦力以及静、动摩擦力之间的降落特性,导致其在低速运动时产生"爬行"现象,直接造成位置控制伺服系统精度差,响应速度低下。针对此问题,提出在活塞杆密封处采用双圆锥静压轴承,并且加装迷宫封油边的方式降低密封摩擦力,进而提高液压缸的低速稳定性,并且采用CFD数值模拟和AMESim仿真对其作了分析和验证。
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关键词
活塞杆密封
摩擦力
迷宫密封
圆锥静压轴承
低速稳定性
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职称材料
飞行模拟器的电液伺服驱动装置
被引量:
4
8
作者
翟传润
赵克定
张日华
《液压与气动》
北大核心
2000年第2期14-16,共3页
介绍了 6自由度飞行模拟器运动系统的结构和数学模型 ,根据飞行环境的特殊要求 ,采用了双圆锥静压轴承伺服执行器。实验表明该驱动装置具有摩擦力小、低速平稳性好、高频响等优点 。
关键词
飞行模拟器
双
圆锥静压轴承
电液伺服执行器
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职称材料
题名
基于Kriging模型的圆锥动静压轴承优化设计
被引量:
6
1
作者
张鹏飞
张泽斌
郭红
机构
郑州大学机械与动力工程学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2021年第2期62-65,68,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51575498)
河南省高等学校重点科研项目(20A460004)。
文摘
为提高圆锥动静压轴承的综合性能,以单位承载力下功耗最小和平均温升最低为优化目标,考虑几何结构约束条件,采用最优拉丁超立方进行设计空间的布点,进行有限元数值计算。基于计算结果,采用Kriging方法建立目标函数的近似代理模型。在此模型基础上,使用非劣分层遗传算法(NSGA-II)获得Pareto最优解集;最后通过权重系数法求得最优非劣解。结果表明:优化后方案1的两个目标函数值分别较优化前减小了18.8%和10%,优化方案2分别降低了10.9%、32%;轴承无量纲功耗有所降低、无量纲承载力得到提升,温升降低明显,轴承整体性能较优化前有较大提升。
关键词
圆锥
动
静压
轴承
KRIGING模型
非劣分层遗传算法
优化设计
Keywords
conical hybrid bearing
Kriging model
NSGA-II
optimization
分类号
TH133.3 [机械工程—机械制造及自动化]
TG506 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
热效应对高速圆锥动静压轴承静特性的影响
被引量:
4
2
作者
郭红
武宁宁
杨帅
李瑞珍
机构
郑州大学机械工程学院
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期15-21,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51575498).
文摘
为研究热效应对高速圆锥动静压轴承静特性的影响,建立具有深浅腔结构的圆锥动静压轴承的Reynolds方程、能量方程、深腔流量平衡方程及相关控制方程;采用有限元法和有限差分法对其进行离散,运用正系数法则对能量方程系数及常数项的离散系数进行处理,联立求解得到油膜压力分布与温度分布,计算出高速圆锥动静压轴承的静参数,并分析热效应对高速圆锥动静压轴承静特性的影响。结果表明:热效应使高速圆锥动静压轴承油膜压力减小,且转速越大,压力减幅越大,油膜温升越明显;计入热效应后,润滑油黏度降低,引起高速圆锥动静压轴承偏位角增大,轴向、径向承载力减小,端泄流量增大,摩擦力减小,且转速越高变化越显著。
关键词
圆锥
动
静压
轴承
热效应
静特性
端泄流量
Keywords
conical hybrid bearing
thermal effect
static characteristics
end discharge
分类号
TH117.2 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于多目标优化的圆锥动静压轴承特性分析
被引量:
3
3
作者
郭红
蒋雪晴
张泽斌
机构
郑州大学机械与动力工程学院
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期1-6,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51575498).
文摘
以高速圆锥动静压轴承为研究对象,在油膜静、动特性有限元计算基础上建立同时考虑单位承载力下功耗、平均温升和失稳转速的多目标优化模型。根据工况要求,按照重要程度对各优化目标设定不同的加权系数,采用复合形法对优化模型进行了求解。结果表明,当半锥角和封油边宽度明显减小、浅腔包角减小时,圆锥轴承各优化目标均有所改善,单位承载力下功耗和平均温升得到了有效降低,失稳转速则得到提升。研究表明,通过对单位承载力下功耗、平均温升和失稳转速等优化目标设定不同的加权系数,可实现更低温升、更高转速或者更低功耗等设计目标。
关键词
圆锥
动
静压
轴承
复合形法
多目标优化
承载力
Keywords
conical hybrid bearing
complex method
multi objective optimization
coad capasity
分类号
TH133.31 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
圆锥动静压轴承的优化设计方法探讨
4
作者
张日华
刘广华
刘庆和
付新义
机构
哈尔滨工业大学机械工程系
哈尔滨工程机械厂
出处
《液压与气动》
北大核心
1997年第3期8-9,共2页
文摘
本文探讨了几种常用圆锥动静压轴承的优化设计方法的可行性及应用范围。
关键词
圆锥
动
静压
轴承
优化设计
轴承
分类号
TH133.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
圆锥液体动静压轴承设计
5
作者
孟亚东
童敏勇
关志伟
机构
天津职业技术师范大学汽车与交通学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2013年第15期137-139,154,共4页
基金
天津职业技术师范大学科研启动项目(KYQD10005)
教育部科学技术研究重点课题(209004)
文摘
设计了一个具有混合式油腔(深腔与浅腔)的圆锥液体动静压轴承,它同时具有动压效应和静压效应。将CFD数值模拟技术应用到液体动静压轴承的设计计算中,采用SolidWorks建立了完整的轴承油膜模型,导入CFDesign中进行数值模拟,得到了轴承油膜压力场的分布情况,同时得到了轴颈位移-油膜承载力曲线。CFD数值模拟辅助了油膜承载力的计算验证、轴承恒压供油压力的选择,为液体动静压轴承的工程应用提供了一种高效实用的设计计算方法。
关键词
圆锥
液体动
静压
轴承
CFD
油膜模型
油膜承载力
Keywords
Conical liquid hybrid bearing
CFD
Liquid film model
Support force of bearing liquid film
分类号
TP271.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
微小型涡轮发动机圆锥气体静压轴承的特性研究
被引量:
3
6
作者
王犇
王晓力
张小青
张玉言
机构
北京理工大学机械与车辆学院
北京工商大学材料与机械工程学院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期221-225,288,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275046
11472046)
文摘
对用于微小型涡轮发动机的圆锥气体静压轴承的特性开展了理论及实验研究.设计了圆锥气体静压轴承的结构型式,提出了圆锥气体静压轴承的润滑模型及其数值解法,获得了圆锥气体轴承承载力和气体质量流量性能,考察了气膜厚度、供气压力和节流孔数目对轴承性能的影响.建立了圆锥气体轴承测试平台,获得了轴承的质量流量-供气压力曲线,为理论模型的验证提供了实验手段.结果表明,增加供气压力和节流孔数目可提高承载力和气体质量流量;圆锥轴承测试结果与理论结果趋势一致,数据吻合.
关键词
微发动机
圆锥
气体
静压
轴承
润滑模型
虚拟仪器
Keywords
micro turbine engine
aerostatic conical bearing
lubrication model
virtual instrument
分类号
TH117.2 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
活塞杆非接触密封在伺服液压缸中的应用及其对系统低速稳定性的影响
被引量:
10
7
作者
吴晓明
赵子良
郑树伟
姜昊宇
机构
燕山大学机械工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2015年第13期71-74,共4页
文摘
采用传统接触密封的伺服液压缸往往因为密封处较大的摩擦力以及静、动摩擦力之间的降落特性,导致其在低速运动时产生"爬行"现象,直接造成位置控制伺服系统精度差,响应速度低下。针对此问题,提出在活塞杆密封处采用双圆锥静压轴承,并且加装迷宫封油边的方式降低密封摩擦力,进而提高液压缸的低速稳定性,并且采用CFD数值模拟和AMESim仿真对其作了分析和验证。
关键词
活塞杆密封
摩擦力
迷宫密封
圆锥静压轴承
低速稳定性
Keywords
Rod seal
Friction
Labyrinth seal
Conical hydrostatic bearing
Low speed stability
分类号
TH137.51 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
飞行模拟器的电液伺服驱动装置
被引量:
4
8
作者
翟传润
赵克定
张日华
机构
哈尔滨工业大学
出处
《液压与气动》
北大核心
2000年第2期14-16,共3页
文摘
介绍了 6自由度飞行模拟器运动系统的结构和数学模型 ,根据飞行环境的特殊要求 ,采用了双圆锥静压轴承伺服执行器。实验表明该驱动装置具有摩擦力小、低速平稳性好、高频响等优点 。
关键词
飞行模拟器
双
圆锥静压轴承
电液伺服执行器
分类号
V417 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Kriging模型的圆锥动静压轴承优化设计
张鹏飞
张泽斌
郭红
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2021
6
在线阅读
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职称材料
2
热效应对高速圆锥动静压轴承静特性的影响
郭红
武宁宁
杨帅
李瑞珍
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于多目标优化的圆锥动静压轴承特性分析
郭红
蒋雪晴
张泽斌
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
在线阅读
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职称材料
4
圆锥动静压轴承的优化设计方法探讨
张日华
刘广华
刘庆和
付新义
《液压与气动》
北大核心
1997
0
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职称材料
5
圆锥液体动静压轴承设计
孟亚东
童敏勇
关志伟
《机床与液压》
北大核心
2013
0
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职称材料
6
微小型涡轮发动机圆锥气体静压轴承的特性研究
王犇
王晓力
张小青
张玉言
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
7
活塞杆非接触密封在伺服液压缸中的应用及其对系统低速稳定性的影响
吴晓明
赵子良
郑树伟
姜昊宇
《机床与液压》
北大核心
2015
10
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职称材料
8
飞行模拟器的电液伺服驱动装置
翟传润
赵克定
张日华
《液压与气动》
北大核心
2000
4
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职称材料
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