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周向槽宽度对涡轮增压器转子系统非线性动力学特性影响研究
1
作者
张聪聪
周瑜哲
+3 位作者
门日秀
付晓瑞
冯泽民
蔡长旺
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第20期183-191,共9页
浮环外表面周向槽宽度结构参数会影响外膜压力分布,进而对高速轻载涡轮增压器转子系统非线性振动特性产生显著影响。基于流体润滑机理和有限元理论,建立了包含轴系集总运动方程、浮环轴承瞬态温度模型、润滑油黏温方程以及轴承间隙热变...
浮环外表面周向槽宽度结构参数会影响外膜压力分布,进而对高速轻载涡轮增压器转子系统非线性振动特性产生显著影响。基于流体润滑机理和有限元理论,建立了包含轴系集总运动方程、浮环轴承瞬态温度模型、润滑油黏温方程以及轴承间隙热变形方程在内的涡轮增压器轴系热-流-固耦合的综合模型,并提出了一种有效的求解策略。通过与试验数据对比,验证了该综合模型的准确性和可靠性。以某柴油机用涡轮增压器转子系统为例,通过三维振动瀑布图研究不同周向槽宽度在低(50℃)、中(90℃)、高(130℃)3种入口油温下转子系统频域瞬态振动响应。结果表明:相对于全圆瓦浮环轴承支撑的转子系统,当周向槽宽度从2.4 mm增加至4.8 mm时,在不同入口油温下转子系统内膜涡动、振荡的转速区间逐渐缩小,振动幅值均大幅降低;但随着周向槽宽度和入口油温的增加,外膜承载力降低,转子系统呈现出刚性运动,即零频振动,并且零频振动幅值高于低频振动,成为主导频率。当周向槽宽度从2.4 mm增加至4.8 mm:入口油温为50℃时转子系统的最大无量纲振幅值降幅分别约为67%、75%和83%;入口油温增加至90℃时,转子系统的最大无量纲振幅值降幅分别约38%、75%和82%;入口油温增加至130℃时,最大无量纲振幅值降幅分别约为67%、75%和79%。因此,对于不同的入口油温,周向槽浮环轴承可使转子系统的振动幅值大幅降低,有利于提高转子系统的稳定性,结论可为周向槽浮环轴承的参数设计提供理论参考。
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关键词
周向槽浮环轴承
涡轮增压器转子
非线性动力特性
瞬态响应分析
低频振动
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职称材料
K418涡轮盘和42CrMo轴摩擦焊接头的强化
被引量：
11
2
作者
杜随更
傅莉
+1 位作者
曹营
王晋伟
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期112-115,共4页
涡轮增压器转子是发动机的核心部件 ,通常由铸态的 K41 8涡轮盘和调质状态的 42 Cr Mo涡轮轴摩擦焊接而成 ,焊接接头常会发生接头低应力破坏和焊接缺陷。强、弱两种焊接规范模式下得到的接头微观硬度、成分及金相组织分析表明 :采用强...
涡轮增压器转子是发动机的核心部件 ,通常由铸态的 K41 8涡轮盘和调质状态的 42 Cr Mo涡轮轴摩擦焊接而成 ,焊接接头常会发生接头低应力破坏和焊接缺陷。强、弱两种焊接规范模式下得到的接头微观硬度、成分及金相组织分析表明 :采用强规范焊接时接头两侧硬度的变化程度小于弱规范焊接时接头两侧的硬度变化。采用弱规范焊接时 ,42 Cr Mo侧热力影响区易出现粗晶、上贝氏体、混合组织 ,K41 8侧热力影响区会产生粗晶、碳化物带、粘滞层。因此 ,K41 8+ 4 2 Cr Mo摩擦焊接时 ,宜采用强规范。摩擦焊接工艺研究表明 ,旋转工件表面线速度 v、摩擦压力 Pf、顶锻压力 Pd,以及反映加热功率 (温度 )的参数 Pfv对接头拉伸强度的影响显著。通过数理统计分析建立了接头拉伸强度与上述参数之间的关系式。
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关键词
摩擦焊接
异种金属接头
涡轮增压器转子
发动机
K418
涡轮
盘
42CrMo
涡轮
轴
拉伸强度
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职称材料
题名
周向槽宽度对涡轮增压器转子系统非线性动力学特性影响研究
1
作者
张聪聪
周瑜哲
门日秀
付晓瑞
冯泽民
蔡长旺
机构
河北工程大学机械与装备工程学院
河北工程大学河北省智能工业装备技术重点实验室
陕西国防工业职业技术学院智能制造学院
中国北方发动机研究所柴油机高增压技术国家级重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第20期183-191,共9页
基金
重点实验室开放基金(614221203050517)。
文摘
浮环外表面周向槽宽度结构参数会影响外膜压力分布,进而对高速轻载涡轮增压器转子系统非线性振动特性产生显著影响。基于流体润滑机理和有限元理论,建立了包含轴系集总运动方程、浮环轴承瞬态温度模型、润滑油黏温方程以及轴承间隙热变形方程在内的涡轮增压器轴系热-流-固耦合的综合模型,并提出了一种有效的求解策略。通过与试验数据对比,验证了该综合模型的准确性和可靠性。以某柴油机用涡轮增压器转子系统为例,通过三维振动瀑布图研究不同周向槽宽度在低(50℃)、中(90℃)、高(130℃)3种入口油温下转子系统频域瞬态振动响应。结果表明:相对于全圆瓦浮环轴承支撑的转子系统,当周向槽宽度从2.4 mm增加至4.8 mm时,在不同入口油温下转子系统内膜涡动、振荡的转速区间逐渐缩小,振动幅值均大幅降低;但随着周向槽宽度和入口油温的增加,外膜承载力降低,转子系统呈现出刚性运动,即零频振动,并且零频振动幅值高于低频振动,成为主导频率。当周向槽宽度从2.4 mm增加至4.8 mm:入口油温为50℃时转子系统的最大无量纲振幅值降幅分别约为67%、75%和83%;入口油温增加至90℃时,转子系统的最大无量纲振幅值降幅分别约38%、75%和82%;入口油温增加至130℃时,最大无量纲振幅值降幅分别约为67%、75%和79%。因此,对于不同的入口油温,周向槽浮环轴承可使转子系统的振动幅值大幅降低,有利于提高转子系统的稳定性,结论可为周向槽浮环轴承的参数设计提供理论参考。
关键词
周向槽浮环轴承
涡轮增压器转子
非线性动力特性
瞬态响应分析
低频振动
Keywords
circumferential oil-groove floating ring bearing
turbocharger rotor
nonlinear dynamic characteristics
transient response analysis
low-frequency vibration
分类号
TG156 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
K418涡轮盘和42CrMo轴摩擦焊接头的强化
被引量：
11
2
作者
杜随更
傅莉
曹营
王晋伟
机构
西北工业大学机电学院
中国兵器工业七零研究所
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期112-115,共4页
基金
国家自然科学基金 (5 0 0 710 4 9)资助
文摘
涡轮增压器转子是发动机的核心部件 ,通常由铸态的 K41 8涡轮盘和调质状态的 42 Cr Mo涡轮轴摩擦焊接而成 ,焊接接头常会发生接头低应力破坏和焊接缺陷。强、弱两种焊接规范模式下得到的接头微观硬度、成分及金相组织分析表明 :采用强规范焊接时接头两侧硬度的变化程度小于弱规范焊接时接头两侧的硬度变化。采用弱规范焊接时 ,42 Cr Mo侧热力影响区易出现粗晶、上贝氏体、混合组织 ,K41 8侧热力影响区会产生粗晶、碳化物带、粘滞层。因此 ,K41 8+ 4 2 Cr Mo摩擦焊接时 ,宜采用强规范。摩擦焊接工艺研究表明 ,旋转工件表面线速度 v、摩擦压力 Pf、顶锻压力 Pd,以及反映加热功率 (温度 )的参数 Pfv对接头拉伸强度的影响显著。通过数理统计分析建立了接头拉伸强度与上述参数之间的关系式。
关键词
摩擦焊接
异种金属接头
涡轮增压器转子
发动机
K418
涡轮
盘
42CrMo
涡轮
轴
拉伸强度
Keywords
friction welding, dissimilar metal joint, turbocompressor rotor
分类号
V263 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TG453.9 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
周向槽宽度对涡轮增压器转子系统非线性动力学特性影响研究
张聪聪
周瑜哲
门日秀
付晓瑞
冯泽民
蔡长旺
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
K418涡轮盘和42CrMo轴摩擦焊接头的强化
杜随更
傅莉
曹营
王晋伟
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
11
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职称材料
已选择
0
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