国家自然科学基金(50575182)
- 作品数：28 被引量：83H指数：8
- 相关作者：陈国定苏华张延超申晓龙雷艳妮更多>>
- 相关机构：西北工业大学西安武警工程学院中国燃气涡轮研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术机械工程航空宇航科学技术理学更多>>
- 单元组合型指尖密封的综合性能研究被引量：5
- 2007年
- 为获得综合性能较优的指尖密封结构,提出基于单元组合形式的指尖密封综合性能寻优方法,以低迟滞和低刚度的单目标优化结果分别形成密封单元结构,并以此为基础进行单元组合,得到组合式的指尖密封装置。计算了两种组合方式的指尖密封的迟滞率和刚度,并与单目标优化结构密封的相关性能进行了比较,结果表明,组合式密封的综合性能较单目标优化密封结构理想,说明这种单元组合思路是获得指尖密封迟滞和接触性能均优的可行途径。
- 苏华陈国定
- 关键词：指尖密封综合性能
- 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
- 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
- 指尖密封性能与结构特征的灰关联熵分析被引量：3
- 2007年
- 采用均匀设计安排各结构特征对指尖密封迟滞和磨损性能影响的有限元仿真试验方案,通过有限元计算获得了结构特征参数和指尖密封迟滞率及接触压力等指尖密封性能的关系,运用灰关联熵技术分析了各结构特征对迟滞和磨损性能影响的主次关系和影响程度。结果表明:从本文给出的较宽的结构参数范围来看,轴向厚度组合情况对迟滞率的影响较大,型线类型对迟滞率的影响较小;指尖个数对接触压力的影响较大,型线类型对接触压力的影响较小。算例的计算结果证明了本文分析方法的正确性。
- 江岸英陈国定安晓宁
- 关键词：指尖密封均匀设计
- 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
- 结构参数对螺旋槽指尖气膜密封性能的影响分析
- 2010年
- 指尖气膜密封是一种新型的非接触密封形式,其靴底结构对气膜密封的动压效应有很大的影响。笔者采用流固耦合有限元技术分析了螺旋槽结构指尖气膜密封的工作性能,探讨了螺旋槽深度、长度、槽间距和槽坎比等结构参数对泄漏量与流体薄膜承载力等密封性能影响的规律。另外,与同等工况条件下楔形结构指尖气膜密封相比,螺旋槽结构指尖气膜密封具有更为优良的密封性能特性,支持了螺旋槽结构作为指尖气膜密封靴底结构型式的可行性。
- 熊石金陈国定申晓龙
- 关键词：泄漏量承载力
- 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
- 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
- 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
- 指尖密封弹塑性变形及刚度特性分析被引量：3
- 2006年
- 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,指尖密封迟滞特性分析可以不考虑指尖曲梁是否发生有塑性变形;指尖曲梁的刚度随指尖曲梁轴向尺寸的增加和指尖数目的减少而增大。
- 雷艳妮陈国定
- 关键词：指尖密封弹塑性变形刚度
