作者:王鹏伟; 蔡云松; 李小强 期刊:《机械制造》 2017年第10期
对多目标优化问题进行了介绍,将纳什均衡博弈算法应用至指尖密封问题进行多目标优化,进而得出理想结果,为指尖密封的多目标优化问题提供了一种新的解决方法。
作者:韩海涛; 陈国定; 苏华; 赵海林 期刊:《机械工程学报》 2018年第19期
指尖密封是近年来研究较为广泛的一种密封形式,涉及的指尖密封多与静止部件连接而呈静止状(静止指尖密封),理论与试验研究围绕着密封泄漏和磨损性能改善而开展。提出旋转指尖密封的概念和结构,并利用碳/碳复合材料的良好自润滑性能,探索这一指尖密封新结构对泄漏性能改善的可能及机理。通过'外伸式'和'内伸式'旋转指尖密封有限元性能分析模型,分析了结构、工况以及材料参数等对两种旋转指尖密封性能的影响规律,与静止指尖密封密封...
作者:侯国强; 汪杨; 陈国定; 苏华 期刊:《机械科学与技术》 2018年第11期
指尖密封作为转子系统中组成部件,其与转子之间的相互力学作用对系统动态特性会产生影响。从系统的观点研究提出指尖密封密封力的计算方法,是构建和开展转子系统动力学模型和相关动力学分析的基础工作。本文首先通过流固耦合分析实现了嵌入指尖密封结构效应的指尖密封气膜刚度与气膜阻尼计算,构建了指尖密封气膜刚度和气膜阻尼拟合公式,在此基础上结合指尖密封-转子的接触处理,建立指尖密封/转子相互作用力学模型,提出了一种适用于...
作者:王旭; 张文平; 来亮; 梁海东 期刊:《航空动力学报》 2005年第04期
介绍了指尖密封的基本结构,并根据指尖密封的结构特点,提出了指尖密封泄漏流动的数学模型和计算模型.针对影响指尖密封封严特性的主要影响因素,用FLUENT流体分析计算软件对该计算模型进行了数值仿真计算,最后给出了数值仿真计算的结论.
作者:雷燕妮; 陈国定 期刊:《机械科学与技术》 2004年第10期
采用有限元接触分析方法研究了背压腔位置设置和尺寸、指尖曲梁型线和指尖数目对压力平衡型指尖密封工作性能的影响规律.主要探讨了这种指尖密封结构在一定密封流体压差和不同转子径向跳动量条件下,对密封性能的影响规律,研究工作及结果为压力平衡型指尖密封的结构设计提供了参考依据.
作者:苏华; 陈国定 期刊:《机械科学与技术》 2004年第09期
以渐开线型指尖密封为例,建立了以低迟滞率为目标的优化模型;并基于ANSYS软件平台,进行了指尖密封结构参数优化分析,获得了某工况条件下具有低迟滞率的指尖密封结构参数.所提出的分析方法和结果为指尖密封装置的进一步优化设计奠定了基础.
作者:王鹏伟; 李保全; 李斌 期刊:《机械制造》 2017年第09期
通过流固耦合的方法对上凹型线指尖密封进行仿真分析,得到耦合面压强与泄漏量,并与普通型线指尖密封进行对比分析。通过分析确认,上凹型线指尖密封具有更佳的耐磨损性能和迟滞率。
作者:路菲; 陈国定; 苏华; 易茂中; 彭可 期刊:《哈尔滨工业大学学报》 2017年第01期
为确定指尖密封用炭-炭(炭纤维增强炭基体)复合材料的摩擦学性能,针对指尖密封的轻载使用条件,应用UMT-2摩擦磨损测试仪进行炭-炭复合材料摩擦磨损性能试验,测量摩擦系数与磨损率,并采用扫描电子显微镜(SEM)分析材料的摩擦磨损机理.结果表明,无纬布层垂直于摩擦平面时,材料的摩擦系数和磨损率较低.载荷增加,较高密度材料的磨损率增加缓慢,摩擦系数减小.与载荷相比,材料磨损率受频率的影响较小,且随频率升高摩擦磨损性能越好.磨损表...
作者:王栋; 陈国定; 安晓宁 期刊:《机械设计与制造》 2007年第09期
从指尖密封装置的工作原理出发,将指尖密封迟滞性能优化问题转化为一个能够进行数学处理的简单当量模型的优化问题。通过建立当量模型中各等效参数和实际指尖密封结构参数之间的映射关系,构建了指尖密封迟滞性能优化的质量一弹簧一阻尼当量模型。以此当量模型为研究对象,实现了以指尖密封迟滞率最小为优化目标进行指尖密封结构参数的优化计算,解决了指尖密封装置迟滞性能优化的不可控问题。有限元仿真计算实例支持了这一当量优...
作者:吴银娥; 陈国定; 雷艳妮 期刊:《西北工业大学学报》 2006年第02期
根据密封装置工作性能的需求,提出了以寻求合理性能匹配的指尖密封结构为目标的主动控制优化方法。通过构建主动控制优化数学模型和建立密封装置的实际工程参数与优化模型中诸多参数的关系,建立了指尖密封型线主动控制优化设计方法。借助于计算实例实现了获得符合工程实际性能要求的指尖密封型线结构的整个优化过程,有限元数值分析支持了计算实例的结果,从而表明了文中提出的指尖密封型线主动控制优化方法的合理性。
作者:苏华; 陈国定 期刊:《航空学报》 2007年第06期
为了获得高性能的指尖密封结构型式,根据指尖密封的结构组成特点,提出了“定制”型线和“广义”型线概念下的指尖密封结构优化策略,以及反映指尖密封基本组成特征和具有“单元叠加”功能的最小优化单元。通过采用统一优化法和分步优化法对两类指尖密封结构的多目标优化问题进行了优化分析,研究结果表明,“定制”型线指尖密封结构优化和“广义”型线指尖密封结构优化的策略和方法,可以达到同步降低指尖密封迟滞率和综合刚度的多目标...
作者:雷艳妮; 陈国定 期刊:《润滑与密封》 2006年第10期
为探讨指尖密封迟滞问题中是否存在塑性变形的影响,对指尖密封弹塑性变形进行了研究,通过有限元分析获得了指尖密封刚度随指尖密封结构参数变化的规律,并拟合出描述这一规律的数学公式。结果表明,指尖密封工作中存在的迟滞问题是由于作用在密封装置上下游流体压力差导致的指尖片和后挡板之间的摩擦阻滞作用而产生的,在指尖密封的结构参数和工况参数范围内,指尖曲梁并未因转子的径向碰撞而产生塑性变形,因此,指尖密封迟滞特...
作者:雷艳妮; 陈国定 期刊:《机械工程学报》 2007年第05期
由若干元件构成并且应用于发动机气路密封和主轴轴承腔密封的指尖密封系统,因其结构和工况条件复杂,以往在指尖密封迟滞特性研究中均未能考虑转子高速运动状态影响的问题。针对这一情况,通过有限元仿真试验,分析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,在此基础上等效建立指尖密封系统质量一弹簧刚度一阻尼动力学模型,实现指尖密封系统动态迟滞特性的分析。研究结果表明,较之静态情况,动态条件下指尖曲梁...
作者:王峰; 陈国定; 余承涛 期刊:《机械科学与技术》 2007年第07期
提出了基于粗糙表面接触热阻的修正计算方法和考虑粗糙峰高度正态分布截断影响的修正系数拟合计算公式。根据等效的概念,将指尖密封系统中各接触副的接触热阻通过“圆柱桥”模型加以描述,在此基础上建立了指尖密封系统的有限元热分析模型。通过有限元计算,获得了指尖密封系统的温度场分布,以及系统最高温度随接触副表面粗糙度、转子过盈量和系统上下游气体压差等结构工况参数的变化规律。这一工作对于指尖密封的深入研究和设计...
作者:王莉娜; 陈国定; 苏华; 杨光美; 张延超 期刊:《哈尔滨工业大学学报》 2016年第07期
针对航空发动机装配条件影响指尖密封性能的问题,构建考虑装配条件的C/C复合材料指尖密封动态性能分析方法。根据指尖密封与转子间的力学行为构建多层叠置指尖密封的分布质量等效动力学模型;确定模型中等效质量、等效结构刚度系数、接触刚度系数、摩擦阻力以及转子激励等参数;借助等效动力学模型计算泄漏率和指尖梁/转子接触压力等指尖密封的动态性能。计算结果表明:依间隙配合、无间隙配合和过盈配合条件的顺序,指尖梁位移...
对圆弧型线指尖密封结构的形成方式进行了分析和研究,在此基础上采用有限元技术对圆弧型线指尖密封结构的迟滞性能进行了计算分析。计算结果表明:在相同的展开角范围内,2种圆弧型线指尖密封结构的迟滞性能要优于对数螺线指尖密封结构的迟滞性能,圆弧型线弧长较短的指尖密封结构的迟滞性表现更优。
作者:张延超 陈国定 期刊:《西北工业大学学报》 2008年第01期
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...
作者:李二圣 陈国定 期刊:《航空动力学报》 2008年第04期
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...
作者:张延超 陈国定 申晓龙 期刊:《航空学报》 2009年第11期
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...
作者:余承涛 陈国定 张延超 高文杰 期刊:《机械科学与技术》 2009年第05期
为了明确指尖密封结构参数对其固有频率的影响规律和程度,本文依据正交试验设计理论对影响指尖密封固有特性的结构参数进行科学组合,利用ANSYS对各组参数分别建立循环对称模型,进行循环对称模态分析,并借助极差分析法处理结果,得到了结构参数对固有频率影响的趋势图和影响主次顺序。最后,分析了指尖片数目对指尖密封固有特性的影响。