国家自然科学基金(51275028)
- 作品数：12 被引量：75H指数：5
- 相关作者：王维民陈立芳尚文宋慧斌陆婷婷更多>>
- 相关机构：北京化工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理航空宇航科学技术一般工业技术更多>>
- 橡胶O形密封圈研究发展综述被引量：19
- 2014年
- 橡胶O形圈的应用非常广泛,该文着重阐述了O形圈在航空航天领域的发展。从理论预测到现代的数值解法,密封圈的接触压力等参数的计算精度逐渐提高。橡胶材料属于高分子材料,有很强的非线性,在高分子领域,橡胶材料模型的描述仍然是个难题;橡胶材料经过一定的工艺加工成O形圈,其机械性能的研究更加复杂。国内外学者用试验、模拟等方法对橡胶O形圈的性能进行了研究,取得了很多成果。
- 陆婷婷王维民
- 关键词：接触压力高分子材料
- 基于模糊综合评判与故障树法的燃气轮机故障诊断被引量：1
- 2013年
- 燃气轮机作为一种多功能供能机械,被广泛地应用于我国海上平台的生产作业,直接为平台的各个系统输送电能,其正常工作对整个平台的正常生产起到关键的保障作用;但是,近年来我国沿海钻井平台使用的不同型号发电机组时有发生叶片断裂的事故,造成严重的生产损失,所以研究故障叶片的诊断具有重要意义。本文运用一种将模糊综合评判与故障树分析法有机结合的诊断方案,克服了传统故障树诊断技术中难以解决的随机不确定性和复杂模糊性问题,并且以某作业区海上平台燃气轮机故障叶片为例,阐述了运用该方法对叶片故障原因进行的精确诊断。
- 王维民尚文
- 关键词：燃气轮机模糊综合评判故障树分析法
- 橡胶黏弹性对橡胶O形圈密封性能的影响被引量：11
- 2014年
- 运用Ansys软件对橡胶密封圈进行瞬态动力学分析,研究橡胶材料的黏弹性对橡胶密封圈密封性能的影响。利用APDL参数化语言施加位移载荷,模拟橡胶密封结构在常温下的压缩追随性能,并在此基础上研究了橡胶O形圈的截面直径、间隙张开量、间隙张开时间、压缩率和压力对密封圈密封性能的影响。通过观察O形圈上表面的接触压力随时间的变化,探索在考虑振动工况和材料黏弹性的情况下O形密封圈的设计依据。研究结果表明,密封圈截面直径越大,其回弹时间越长,回弹量越小,压缩率、内压及密封面接触压力越大,追随间隙波动能力和密封性能越好。
- 陆婷婷王维民陈立芳
- 关键词：有限元分析橡胶黏弹性
- 实际气体对CO_2离心压缩机CFD模拟的影响被引量：5
- 2016年
- 气体的可压缩性对大型尿素装置及天然气开采中的高压二氧化碳压缩机的设计具有非常重要的影响。本文应用基于SW的CO_2实际气体状态方程,研究压缩性系数对压缩机级阻塞域以及流动损失的影响。研究结果表明:在近临界点处,阻塞域会随着压缩性系数的减小而减小。随着流量增大,实际气体算例率先在回流器进口处出现阻塞,导致能量损失过大。在相同的进口流量系数下,理想气体介质与实际气体介质在叶轮流道内流动基本相似,不同位置处,速度分布各不相同;相同质量流量下,由于密度不同使得体积流量互不相同,这对准确预测流动损失造成了很大的影响。对比0.5倍叶高处叶片两侧静压分布,发现沿着气流方向,实际气体模型静压分布更均匀,与设计工况相符。在离心压缩机选型设计过程中,前一级回流器出口参数对后一级叶轮选型会产生较大的影响。本文通过提取设计条件下两种不同介质算例回流器出口处体积流量,对比发现理想气体工况较实际气体偏高,这对后一级通流部件选型造成很大影响。
- 张成成王维民张娅宋凯亮
- 关键词：实际气体CO2离心压缩机
- 单盘转子系统受强动载荷作用的刚-塑性动力学响应
- 2017年
- 通常转子系统的响应分析是在弹性变形假设下进行的,但当转子受到强动载荷撞击时将产生塑性变形。本文结合转子动力学和塑性动力学,分析了单盘转子受强动载荷作用时的刚-塑性动力学响应。首先,将单盘转子系统简化为中间带质量块的简支梁,给出了在阶跃载荷作用下系统的各阶段响应模式。在此基础上,详细讨论了单盘转子在跨度中点受撞击时的动力学响应完全解,并结合龙格-库塔法得到了单盘转子的瞬态变形。所得结果可为转子系统的动力响应和失效分析提供依据。
- 宋慧斌张娅王维民
- 关键词：简支梁
- 转子涡动对涡轮叶片非接触式应力测量精度的影响研究
- 2016年
- 利用叶尖计时(BTT)技术进行涡轮叶片健康监测时,为了获得叶片的真实应力状态和保证测量的高精度要求,本文考虑了转子涡动对叶片非接触式应力测量(NSMS)精度的影响。首先推导了考虑转子涡动的叶片振动提取算法;并通过建立叶片振动有限元模型,模拟了转子不平衡作用下叶片-转子系统的动力学性能。通过对比考虑涡动和不考虑涡动两种算法提取的叶片振动,得到:不考虑转子涡动时,叶尖振动位移幅值为10μm,速度幅值为1.5 m/s;考虑涡动时,叶尖振动位移幅值为6μm,速度幅值为1 m/s。结果表明:不考虑转子涡动时,得到的叶尖振动将会偏大,进而使得计算应力大于实际值,不能表达叶片运转过程中的真实应力状态。本文的研究可为提高涡轮叶片NSMS精度提供依据。
- 宋慧斌王维民任三群邵化金
- 裂纹参数对汽轮机叶片振动特性影响研究被引量：6
- 2016年
- 为了建立叶片裂纹参数同叶尖振动幅值、频率特征值之间的对应关系,首先分析了裂纹长度变化引起的悬臂梁叶片频率转向和振型转化现象,其次采用接触裂纹有限元模型,讨论了转速对裂纹叶片非线性特性的影响,最后分析了裂纹深度与位移响应值的关系;在此基础上,分析了两种不同实际汽轮机叶片模型,讨论了裂纹深度变化引起的动频、瞬态位移响应等动力学响应的变化规律。研究结果表明:裂纹长度增大会使加悬臂梁叶片出现明显的频率转向、振型转换现象,对于实际汽轮机叶片振型转换现象不明显;随转速增大,裂纹会由不断开合状态转化为持续张开状态;变截面扭转叶片会出现特有的双响应峰现象。
- 屈维王维民陈立芳邵化金
- 关键词：汽轮机叶片有限元分析动力响应
- 裂纹和刚度失谐对叶盘结构振动特性的影响被引量：3
- 2016年
- 为区分裂纹和刚度失谐两种不同失谐情况对叶盘振动的影响,本文采用有限元方法,以真实的整体涡轮叶盘为基础,分别建立谐调叶盘和1%,3%和5%失谐强度以及1 mm,3 mm和5 mm裂纹深度下的叶盘模型,并对其进行模态分析和谐响应分析。得出结论如下:刚度随机失谐和叶片裂纹均能导致叶盘结构振动局部化;刚度随机失谐导致叶盘结构的共振频率范围增大,而叶片裂纹对其共振影响较小;裂纹叶片的振动方向同其相邻叶片的振动方向相反。
- 黄山王维民屈维任三群
- 关键词：谐响应整体叶盘
- 基于电涡流技术的叶尖间隙及定时测量研究被引量：12
- 2014年
- 透平机械叶尖间隙以及叶片的振动幅值是表征叶片健康状况以及进行叶片故障预测的重要参数。本文提出一种基于电涡流传感技术的叶尖间隙及振动幅值测量的方法,该方法利用电磁感应原理,通过测试标定获取输出电压信号与叶尖间隙变化的关系,提出在欠采样情况下叶顶间隙的获取方法。运用高速采集装置进行叶尖定时信号采集,获取叶片达到传感器的时间;随后结合电涡流叶尖间隙及定时分析算法对测试信号进行后处理计算,可得到旋转机械在运行状态下的叶尖间隙及叶片振动参数。在搭建的模拟实验台上进行不同运行转速下的测试实验,结果表明该测量方法可以准确获取叶尖间隙值及叶片振动位移值,相较于传统的电容技术及光纤技术具有更强的抗环境干扰能力,适合执行长期的状态监测任务,有较高的工程实践价值。
- 王维民尚文姚剑飞崔津
- 关键词：叶尖间隙
- 多传感器信息融合的燃气轮机状态监测系统被引量：3
- 2014年
- 为了克服单源传感器在燃气轮机状态监测与故障诊断中存在的局限性,在研究基于多传感器信息融合原理的基础上,开发一种燃气轮机状态监测及故障诊断系统。利用系统设置的多传感器信息融合结构模型,对多源传感器采集的信息进行预处理及特征征兆提取,并应用故障诊断综合评判规则对所有提取的有效信息进行故障决策。通过对某海上石油作业区的燃气轮机发电机组进行运行状态测试,获取比单源传感器系统更为可靠和全面诊断结论,具有更强的工程应用价值。
- 尚文王维民齐鹏逸
- 关键词：多传感器信息融合特征提取燃气轮机故障诊断
