题目：新型自适应挤压油膜阻尼器理论与试验研究

基于航空发动机等高速旋转机械振动控制的需要，针对传统挤压油膜阻尼器油膜刚度随轴颈偏心率的增大呈高度非线性增长的不足，论文利用结构阻尼材料金属橡胶，开创性地设计了一种具有“自适应”能力的油膜环可动的挤压油膜阻尼器，命名为“带金属橡胶油膜环的自适应挤压油膜阻尼器（ASFD/MR）”。论文从理论分析和试验验证两方面对ASFD/MR的减振性能进行了创造性的研究，得到了新型阻尼器ASFD/MR的设计规律和分析方法，并验证了其效果，揭示了其规律。ASFD/MR的油膜轴颈和油膜环均可动，这一革命性的改变使传统挤压油膜阻尼器的物理模型不再适用。论文根据ASFD/MR的结构特点和运动特征，建立了ASFD/MR的减振机理模型，推导了定粘度不可压流ASFD/MR的雷诺方程和油膜压力分布的基本方程，并求解出ASFD/MR的油膜力特性。在此基础上分析了带ASFD/MR的刚性转子系统的受力情况，建立了稳态、瞬态都适用的运动微分方程，在此基础上推导出振动特性参数A、T、F、 的计算公式，并将四级四阶Runge-Kutta法与奇异值分解法相结合，对数值求解新的运动微分方程，得出ASFD/MR的工作规律。选择金属橡胶作为与油膜环串联的阻尼减振器具有独特的优势，金属橡胶本质上是一种金属材料，其特殊的制造工艺使其具有很多普通金属材料没有的优良性能。它具有高弹性、高阻尼、密度小、环境适应性强、易于成型等优点，对瞬时性冲击载荷有良好的吸收能力。因此，金属橡胶用于转子系统减振具有广阔的应用前景。为了验证上述理论分析结果，本文在试验台上建立了带阻尼器的刚性转子支承系统和试验测控系统，对ASFD/MR的减振机理、稳态特性、瞬态特性和稳定性进行了试验研究，并与SFD进行了对比分析。同时，对金属橡胶的力学特性及其影响因素进行了定量的试验研究。理论分析与试验结果一致表明：由于ASFD/MR的油膜环与具有弹性阻尼的金属橡胶串联，因此ASFD/MR可以随着油膜力的变化“自适应”地被动调节油膜间隙，将其控制在一个较小的范围内波动，从而改善油膜力的高度非线性。所以，在较大的不平衡量范围内（一般是相同参数下SFD的2倍），ASFD/MR具有非常显著的减振效果，能够有效的抑制突加不平衡响应和非协调响应，防止双稳态等非线性振动的发生，使转子系统更稳定可靠的运转。而且它结构简单、体积小、重量轻，并具有调整转子系统临界转速的功能。