• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2019, Vol. 55 ›› Issue (19): 68-74.doi: 10.3901/JME.2019.19.068

• 特邀专栏:高端透平机械动力学 • 上一篇    

基于胞映射算法的转子-挤压油膜阻尼器系统多目标优化设计

张微1,2, 韩兵兵2, 李响3, 孙建桥4, 丁千2   

  1. 1. 沈阳航空航天大学航天系 沈阳 110136;
    2. 天津大学力学系 天津 300350;
    3. 东北大学理学院 沈阳 110819;
    4. School of Engineering, University of California Merced, Merced 95343, USA
  • 收稿日期:2018-09-05 修回日期:2019-04-11 发布日期:2020-01-07
  • 通讯作者: 丁千(通信作者),男,1963年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为非线性动力学,振动控制等。E-mail:qding@tju.edu.cn
  • 作者简介:张微,女,1988年出生,博士。主要研究方向为转子动力学。E-mail:zw_7126257@163.com;韩兵兵,男,1988年出生,博士。主要研究方向为转子动力学。E-mail:bbhan@tju.edu.cn;李响,男,1990年出生,博士。主要研究方向为深度学习算法及其在力学问题中的应用,多目标优化算法等。E-mail:xiangli@mail.neu.edu.cn;孙建桥,男,1956年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为随机非线性动力学,胞映射算法,多目标优化等。E-mail:jqsun@ucmerced.edu
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(51575378,11332008,11772205)、辽宁省教育厅资助项目(L201703,L201737)和中央高校基本科研业务专项资金(N170503012,N170308028)资助项目。

Multi-objective Optimization Design of Rotor-squeeze Film Damper System Based on Cell Mapping Method

ZHANG Wei1,2, HAN Bingbing2, LI Xiang3, SUN Jianqiao4, DING Qian2   

  1. 1. School of Aerospace Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136;
    2. Department of Mechanics, Tianjin University, Tianjin 300072;
    3. College of Sciences, Northeastern University, Shenyang 110819;
    4. School of Engineering, University of California Merced, Merced 95343, USA
  • Received:2018-09-05 Revised:2019-04-11 Published:2020-01-07

摘要: 将挤压油膜阻尼器设计与转子动力学相结合,使用胞映射方法对定心式挤压油膜阻尼器进行多目标优化设计。阻尼器设计参数为阻尼器径向油膜间隙以及定心弹簧刚度。综合考虑了阻尼器的触底现象、转子系统的动力学响应及稳定性,使用多目标优化设计方法以达到抑制转子过临界转速振幅及支撑外传力的目的。针对所得帕累托集合,对所得全局最优解集进行试验验证,结果表明:该最优解集所得设计变量可满足设计需求,可有效地应用到阻尼器的设计过程。

关键词: 挤压油膜阻尼器, 转子系统, 多目标优化, 胞映射

Abstract: A centralized squeeze film damper is optimized employing cell mapping method, considering the dynamics of rotor system. The designed parameters are the stiffness of centering spring and SFD oil film clearance. Considering the bottoming out of SFD journal, dynamical response and stability of rotor system, multi-objective optimization is carried out to suppress the vibration and transmitted force when traversing the critical speeds. After the Pareto front and Pareto set are obtained, experiments are conducted to validate the numerical results. The results show that the designed parameters picked from Pareto set satisfy the operating requirements, and the proposed method is effective to the design of squeeze film damper.

Key words: squeeze film damper, rotor system, multi-objective optimization, cell mapping

中图分类号: