油膜阻尼系数的研究方法
油膜法实验知识点总结
油膜法实验知识点总结一、实验原理1. 表面张力的概念：表面张力是液体表面上的分子作用力，是液体分子相互吸引的结果。
表面张力越大，表明分子之间的相互作用力越强。
2. 油膜法的基本原理：在水面形成一层非极性液体（如十二烷基硫酸钠溶液）的油膜，通过测量油膜的面积和厚度的变化，来计算水的表面张力。
3. 油膜法的假设：油膜的面积和厚度与表面张力呈线性关系，也就是说当水的表面张力改变时，油膜的面积和厚度也会随之改变。
二、实验步骤1. 准备实验材料：实验需要用到水、非极性液体（如十二烷基硫酸钠溶液）、实验容器、滴管、千分尺、千分秤等实验器材。
2. 插入油滴：利用滴管往水面上连续滴入非极性液体，形成一层油膜。
3. 观察油膜的变化：观察油膜的面积和厚度的变化，记录实验数据。
4. 计算表面张力：根据油膜的形成和变化情况，利用油膜法公式计算水的表面张力。
三、实验注意事项1. 实验条件控制：实验室环境要保持干净整洁，避免影响实验结果。
实验器材要保持清洁，以免影响实验过程。
2. 油滴的选择：选择非极性液体作为油滴，以确保油膜的形成和稳定。
3. 水面的平整：实验容器内的水面要尽量保持平整，以便观察和测量油膜的变化。
4. 实验数据的准确性：观察和测量油膜的面积和厚度时，要尽量准确，以保证实验数据的可靠性。
四、实验数据处理1. 计算表面张力：根据油膜的形成和变化情况，利用油膜法公式计算水的表面张力。
2. 统计实验数据：将实验过程中观察到的数据进行总结和分析，计算出水的表面张力的平均值和标准差等数据。
3. 对比实验结果：将实验结果与已知的水的表面张力数值进行对比，检查实验结果的准确性。
五、实验应用1. 油膜法的应用：油膜法可用于对液体表面张力的测量，还可以用于评价表面活性剂的性能和测定其临界胶束浓度。
2. 表面张力的研究：表面张力是液体在任意形状界面上的张力，对生产中的泡沫稳定性、表面活性剂的影响等具有重要意义。
3. 实验结果的应用：实验结果可在化学工程、材料学、环境科学等领域中得到应用，为相关领域的研究提供参考数据。
物理油膜实验公式
物理油膜实验公式
物理油膜实验是研究液体表面张力、粘度、密度等物理性质的重要实验之一。
本实验常用的公式有：
1.液体表面张力公式：
γ=F/L
其中，γ为液体表面张力；F为液体表面所受的张力；L为张力所在边缘的长度。
2.油膜厚度公式：
h=V/(Sb)
其中，h为油膜的厚度；V为加入的油的体积；S为油膜面积；b 为油膜表面张力。
3.油膜流动速度公式：
v=2h/t
其中，v为油膜的流动速度；h为油膜的厚度；t为流动过程所需的时间。
通过这些公式，我们可以计算出液体表面张力、油膜厚度和油膜流动速度等重要参数，进而研究液体的物理性质。
在实验中，还需要注意控制环境温度、保证实验器具干净卫生等因素，以确保实验结果的准确性和可靠性。
此外，在进行物理油膜实验时，还应该注意实验安全问题。
例如，避免使用易燃易爆物品，注意保护实验者的眼睛和皮肤等。
在实验前，应该对实验器具和操作过程进行充分了解，在实验过程中要耐心仔细，切勿心急犯错。
总之，物理油膜实验是一项具有重要意义的科学实验，通过采用适当的公式和实验方法，我们可以深入了解液体的物理特性，为相关学科的研究奠定基础。
在进行实验时，我们需要保证实验结果的准确性和可靠性，同时也要注意实验安全，确保实验过程的顺利和安全。
质量守恒边界下挤压油膜阻尼器动力特性分析
γ≥０ꎬ此时 ｇ 取 １ꎻ在气穴区域 γ<０ꎬ此时 ｇ 取 ０ꎮ
联立方程式(１) －方程式(３) 并进行无量纲化处理ꎬ可
以得到挤压油膜不可压缩流的统一方程
∂
∂γ
Ｒ
＋
ｇＨ３
∂θ
∂θ
Ｌ
的饱和压力时ꎬ气体会从滑油中溢出ꎻ压力较低而温度较
(
高时ꎬ滑油还会汽化形成汽化气穴ꎮ 气穴的存在导致原有
其中
ìï ＝ － ２ｇＨ ｉꎬｊ －２ Ｒ ２ ｇＨ ｉꎬｊ ＋μ(１－ｇ) Ｈ ｉ＋１ꎬｊ －Ｈ ｉ－１ꎬｊ
Ａ ｉꎬｊ
Ｌ
２Δθ
Δθ２
Δλ２
ï
３
ï
ｇＨ ｉꎬｊ ３
Ｈ ｉꎬｊ(１－ｇ)
Ｈ ｉ＋１ꎬｊ －Ｈ ｉ－１ꎬｊ ö
÷ ＋μ
ïＥ ｉꎬｊ ＝ － ２ ＋ ｇＨ２ｉꎬｊ æç
２
４
Δθ
Δθ
è Δθ
ø
ï
３
的雷诺方程不能准确地描述油膜特性ꎬ油膜力的求解也变
) ( ) ∂λ∂ ( ｇＨ ∂λ∂γ ) ＝ －μ ∂θ∂ { Ｈ[１＋
３
∂
{ Ｈ[１＋(１－ｇ) γ] }
∂τ
得更加困难ꎮ 长久以来ꎬ许多学者致力于对质量守恒边界
(１－ｇ) γ] } ＋μ
于滑油的可压缩性假设ꎬ 提出了著名的 Ｅｌｒｏｄ 算法 [６－７] ꎮ
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可倾瓦径向滑动轴承油膜动特性实验测试
可倾瓦径向滑动轴承油膜动特性实验测试孙云昊;金健;吴兵;臧春阳;王小静【摘要】为了研究可倾瓦径向滑动轴承的油膜动特性,提出一种可倾瓦径向滑动轴承油膜动力特性(油膜刚度系数和阻尼系数)的实验测试方法.利用振动理论建立系统动力学模型,根据实验测得的绝对位移和相对位移信号计算出油膜的动特性系数.实验结果表明,该方法能够排除噪声信号的干扰,具有较高的测试精度,而且简化了计算过程.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2014(039)004【总页数】4页(P98-100,104)【关键词】可倾瓦径向滑动轴承;动特性;刚度系数;阻尼系数【作者】孙云昊;金健;吴兵;臧春阳;王小静【作者单位】上海大学机械工程与自动化学院上海200072;上海大学机械工程与自动化学院上海200072;上海大学机械工程与自动化学院上海200072;上海大学机械工程与自动化学院上海200072;上海大学机械工程与自动化学院上海200072【正文语种】中文【中图分类】TH133.3由于可倾瓦径向轴承被广泛应用于各种高速旋转机械中，其油膜动力特性直接影响转子－滑动轴承系统的各种性能，因此对可倾瓦滑动轴承油膜动力特性的研究是非常必要的。
JR Lin［1］通过求解Reynold方程理论计算了油膜动特性系数;许太强等［2］研究分析了了在瞬变载荷作用下滑动轴承的相关动特性;王东伟等［5］运用改进的偏导数法计算滑动轴承的动特性系数;张明书等［4］简化了轴承与摆架系统的物理模型，给出了一套基于动平衡实验的最小二乘辨识方法，该方法可在动平衡机上便捷地开展全尺寸实验，快速地辨识出大尺寸轴承油膜动特性系数;毛文贵等［5］计算了高转速下的径向滑动轴承的动特性系数。
但是，理论计算的方法过于繁琐，容易出错，因此通过实验测试得出油膜动特性系数成为广泛应用的方法。
本文作者提出了一种可倾瓦径向滑动轴承油膜动特性系数的实验测试方法，通过实验得到一定工况下径向轴承振动的绝对位移和相对位移，然后再利用本文中的方法计算得到相应的滑动轴承油膜动特性系数。
材料结构阻尼系数测量方法
材料结构阻尼系数测量方法
材料的结构阻尼系数是指材料对振动能量的吸收能力，是衡量材料阻尼性能的重要参数。
测量材料结构阻尼系数的方法有多种，下面我会从不同角度来介绍几种常见的测量方法。
首先，一种常见的方法是通过动态力学分析仪器（DMA）来测量材料的阻尼性能。
DMA是一种精密的实验仪器，能够在一定频率范围内施加振动力或应变，然后测量材料的应力和变形响应。
通过对材料在不同频率下的阻尼能力进行测试，可以得到材料的结构阻尼系数。
其次，另一种常见的方法是使用振动台进行振动试验来测量材料的阻尼性能。
在振动台上，可以将材料样品固定在不同的位置，然后施加不同频率和幅度的振动力，通过测量振动台和材料的振动响应，可以计算出材料的阻尼系数。
此外，还可以利用谐振频率法来测量材料的阻尼系数。
这种方法通过在材料上施加谐振频率的振动，然后测量振动的幅度和相位差，从而计算出材料的结构阻尼系数。
除此之外，还有一些其他间接的测量方法，例如利用声学谐振法或者模态分析法来推断材料的阻尼性能。
综上所述，测量材料的结构阻尼系数有多种方法，每种方法都有其适用的场景和局限性。
选择合适的测量方法需要根据具体的材料特性和实验要求来进行综合考虑。
希望以上介绍能够对你有所帮助。
对挤压油膜阻尼器轴承和旋转机械转子_挤压油膜阻尼器轴承系统动力特性研究的回顾与展
对挤压油膜阻尼器轴承和旋转机械转子—挤压油膜阻尼器轴承系统动力特性研究的回顾与展望ΞRETROSPECT AN D PROSPECT TO THE RESEARCH ON SQUEEZE FI LM DAMPER BEARING (SFDB)AN D ON DY NAMIC CHARACTERISTICSOF ROTATING MACHINER Y ROTOR —SFDB SYSTEM夏 南ΞΞ1 孟 光1,2(1.上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海200030) (2.佛山大学思源研究所,佛山528000)XI A Nan 1 MEN G Guang 1,2(1.State K ey Laboratory o f Vibration ,Shock and Noise ,Shanghai Jiaotong Univer sity ,Shanghai 200030,China )(2.Siyuan Institute ,Foshan Univer sity ,Foshan 528000,China )摘要 简要介绍挤压油膜阻尼器轴承及其基本分类,介绍各种挤压油膜阻尼器轴承的动力学特性研究和建立阻尼器流体动力模型与挤压油膜力的进展情况,总结了支承在挤压油膜阻尼器轴承上的旋转机械转子系统的动态响应特性和稳定性的研究结果及对这类强非线性的转子—阻尼器支承系统的非线性响应特性研究的进展情况,并对该类减振结构的未来发展进行了展望。
关键词 转子动力学 挤压油膜阻尼器轴承 油膜惯性力 回顾与展望中图分类号 TH113 T B535.1 O328Abstract Squeeze film dam per bearing (SFDB )is now widely used in aeroengine and other rotating machineries due to its advantages of obvious is olating effect ,sim ple structure ,small space and easy manu facturing.In this paper ,different kinds of SFDB and the research results on the dynamic characteristics of these SFDB and on the m odels of fluid dynamic and squeeze film force were introduced.The research achievements on the dynamic response characteristics and stability of the rotating machinery rotor supported on SFDB were reviewed.Als o the progressing on the nonlinear responses analysis of such strong nonlinear rotor —dam per support system was introduced.The future development of and research on the SFDB was prospected.K ey w ords R otordynamics;Squeeze film d amper bearing;F luid inertia force ;R etrospect and prospect Correspondent :MENG Guang ,E 2mail :gmeng @mail ,Fax :+862212629322212804The project supported by the National Defense Pre 2Research Project and the University K ey T eacher Support Program of China.Manuscript received 20010128,in revised form 20010412.1 引言自从第一篇有关转子动力学的论文由Rankine [1]发表以来,转子动力学作为动力学的一个独立分支得到了极大的发展。
机械设计中的阻尼分析与优化方法研究
机械设计中的阻尼分析与优化方法研究引言：在机械设计中，阻尼是一个重要的设计参数。
准确分析和优化阻尼对于确保机械系统的稳定性、可靠性和性能至关重要。
本文将探讨机械设计中的阻尼分析方法以及优化策略。
一、阻尼的定义和作用阻尼是指由于摩擦、粘滞、流体阻力等因素导致的能量损耗，从而减缓或抑制机械系统的振动。
阻尼的作用主要有两个方面：一是减小机械系统的振动幅值，降低共振峰值；二是消耗振动能量，提高系统的稳定性和控制性能。
二、阻尼的分类根据不同的物理特性和结构形式，可以将阻尼分为四类：干摩擦阻尼、液体摩擦阻尼、固体材料内耗阻尼和结构材料内部不完全接触产生的相对运动形成的阻尼。
不同类型的阻尼对机械系统的振动特性和稳定性具有不同的影响。
三、阻尼分析的方法1. 实验测试法：通过实际测量机械系统振动的相关参数，比如振动幅值、频率等，来分析阻尼效果。
2. 数值模拟法：利用计算机建立机械系统的数学模型，并基于物理原理和数学方法进行计算和仿真，从而评估阻尼对系统振动的作用。
3. 模态分析法：通过分析机械系统的固有频率、阻尼比等模态参数，结合振动实验数据，可以间接推测阻尼对振动的抑制效果。
四、阻尼优化的策略1. 材料选择：选择具有良好阻尼性能的材料，如聚合物材料、复合材料等。
这些材料具有较高的内耗能力，可以有效地消耗振动能量。
2. 结构设计：通过合理的结构设计，可增加机械系统的阻尼。
例如，在关键位置添加阻尼弹簧、阻尼器等装置，增加机械系统的能量耗散路径，从而抑制振动。
3. 控制策略：采用主动或被动控制策略来实现阻尼优化。
主动控制采用传感器、执行器等主动控制器来实时调节系统阻尼；被动控制则通过调节材料、结构参数等来实现阻尼的优化。
五、阻尼优化实例分析以汽车悬挂系统为例，通过分析阻尼对悬挂系统的影响，可以对系统的设计和优化提供参考。
通过调节悬挂系统的阻尼参数，可以改变汽车行驶时的悬挂刚度和振动特性，提高乘坐舒适性和行驶稳定性。
六、结论机械设计中的阻尼分析和优化是确保系统振动稳定性和性能的重要环节。
物理实验技术中的材料阻尼性能测试方法与实验技巧
物理实验技术中的材料阻尼性能测试方法与实验技巧材料阻尼性能是评估材料在动态加载下的能量耗散能力，对于材料的动态响应特性和耐久性是非常重要的指标。
在物理实验技术中，存在多种方法和技巧来测试材料的阻尼性能，本文将介绍其中一些常用的方法和实验技巧。
一、单摆法测量阻尼单摆法是一种常用的测量材料阻尼性能的方法。
其基本原理是通过使材料悬挂在一根细线上，然后给材料一个初始位移，观察材料的振动过程。
由于阻尼效应的存在，材料的振幅会逐渐减小，通过测量振动的衰减速率可以评估材料的阻尼性能。
在进行单摆法实验时，有几个注意事项和实验技巧是需要注意的。
首先，要确保材料的质量均匀分布，并且悬挂的细线要足够细长，以减小其自身的阻尼效应。
其次，要保持实验环境的稳定，避免外界干扰对实验结果的影响。
最后，根据不同材料的特性和要求，选择合适的实验参数，如初位移、振动频率等。
二、振动台法测量阻尼振动台法是另一种常用的测试材料阻尼性能的方法。
其基本原理是将材料制成特定形状，并将其固定在振动台上。
通过激励振动台，观察材料的响应和振幅衰减过程，从而评估材料的阻尼性能。
在进行振动台法实验时，也需要注意一些实验技巧。
首先，要根据材料的特性和形状，选择合适的振动台频率和振幅。
其次，要准确测量和控制材料的振幅和位移，避免测量误差对实验结果的影响。
最后，要保持实验环境的稳定，避免外界干扰对实验结果的干扰。
三、冲击试验法测量阻尼冲击试验法是一种常用的测量材料阻尼性能的方法。
其基本原理是通过施加冲击载荷，观察材料的动态响应和能量耗散过程，从而评估材料的阻尼性能。
在进行冲击试验法实验时，也有一些实验技巧需要注意。
首先，要选择合适的冲击载荷，并控制好冲击的力量和时间。
其次，要准确测量和记录材料的变形和位移。
最后，根据实际情况，选择合适的实验方式，如冲击试验机、冲击载荷方式等。
总结起来，物理实验技术中的材料阻尼性能测试方法和实验技巧包括单摆法、振动台法和冲击试验法等。
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作为本文分析的油膜阻尼就属于大阻尼问题，阻尼与频率存在非线性，而且油膜的阻尼还与润滑油的温度等参数有关，但是由于目前还没有足够的理论系统，所以在本文的分析中只考虑了阻尼与频率之间的关系。
从图中可以看出，阻尼系数在低频率范围内是非线性的，当频率超过后，阻尼系数随频率的升高成线性的增大，满足Rayleigh阻尼次数特性弹簧刚度参数在本文的分析过程中，将油膜简化为非线性的弹簧阻尼单元，关于其阻尼系数的特性前面已论述，其弹簧刚度特性的选取针对不同结构而不同。
对于液态动力轴向滑动轴承的油膜静态刚度，可由下列方程获得: 发动机的载荷工况发动机的载荷包括内部载荷和外部载荷，它们是导致发动机结构振动的激励力，使发动机产生很强的机械噪声。
发动机的外部载荷主要是考虑了作用在每个汽缸活塞上的气体爆发压力，然后通过曲柄连杆机构传到曲轴，导致曲轴振动，引发机体共振。
图20 是气缸压力曲线在时域上的变化，它描述了发动机在各种工况下，气缸压力随曲轴转角的变化规律.这些曲线是来自于AVi}BOOST软件的模拟仿真结果。
本课题主要研究了当发动机转速在4000rpm时的工况，此时气体爆发压力峰值为S.SMpa。
发动机的点火顺序为1-3-4-20 发动机的外部载荷还包括平均输出扭矩，这个扭矩主要是为了平衡作用在曲轴上的所有切向力。
在发动机的整个循环过程中，我们假设平均输出扭矩是连续的，为了保证曲轴的连续运转角速度，平均输出扭矩值不得不随时进行适当的调整。
对于发动机的各不同工况，曲轴的角速度和角加速度在分析发动机第三循环时的值如图21所示。
图22是针对发动机转速为4000rpm 时，曲轴的角速度和角加速度，由此图可以清晰的看出发动机曲轴在整个循环之内旋转速度连续，没有出现曲轴跳动或滞停等恶劣工况，因此，本课题的计算仿真是在良好的运行工况下进行的，结论更具有可靠性。
从图22也能得知，曲轴转速和加速度在时域内随曲轴转角的改变波动较大，这就对发动机机体造成了较强的激励，使得发动机结构产生振动。
发动机的内部载荷主要来自于活塞的敲缸力，通常是发动机最大的机械噪声源。
敲击的强度主要取决于气缸的最高爆发压力和活塞与缸套之间的间隙。
因此，这种内部载荷祸合了发动机的外部载荷.在冷启动后以及怠速工况下，这种敲击噪声最突出。
汽修学校：/。