平面靜壓氣浮軸承動態(tài)特性研究

李陸軍，男，博士，高級工程師.2009年畢業(yè)于中國科學院力學研究所，流體力學博士，2011年7月清華大學博士后，現(xiàn)就職于中國水利水電科學研究院。近年來從事流體力學、空氣動力學的實驗及仿真研究，涉及氣浮軸承、多層流體、冷卻塔工藝設計等研究領域，主要參與過國家重大專項、科技部973項目、電廠循環(huán)水工藝等項目，主要工作：利用商用軟件FLUENT模擬多層流體的界面張力對流、超精密儀器運行過程中的溫度場動態(tài)變化過程、以及冷卻塔三維流場分析等；采用商用軟件COMSOLD等模擬氣體薄膜內(nèi)流場。從2006年以來發(fā)表文章近20篇。 2100433B

本書重點論述了氣浮軸承的運動特性。主要內(nèi)容包括：針對平面靜壓氣浮軸承的垂直方向微小沖擊振動問題，論述了軸承受到垂直方向沖擊后的穩(wěn)定特性；針對氣浮軸承高真空的工作環(huán)境，論述了真空氣浮軸承的密封特性，建立了二維分析理論；對具有三級密封結(jié)構(gòu)的圓形平面靜壓真空氣浮軸承的密封問題，提出了微元環(huán)概念，建立了一維密封分析理論，分析了軸承的各種結(jié)構(gòu)尺寸、泵的參數(shù)對軸承極限真空的影響；針對具有多孔節(jié)流、均壓槽節(jié)流的真空氣浮軸，建立了二維分析模型，分析了軸承承載區(qū)域壓強的二維分布，且通過實驗，驗證了該理論的正確性。

結(jié)構(gòu)動態(tài)特性（dynamic properties of structure），是表示結(jié)構(gòu)動態(tài)特征的基本物理量。一般指結(jié)構(gòu)的自振周期或自振頻率、振型和阻尼。結(jié)構(gòu)動力特性的一種現(xiàn)代方法，模態(tài)分析以振動理論作為基礎，以模態(tài)參數(shù)作為目標函數(shù)，以辨別系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)為最終目的，為結(jié)構(gòu)的振動分析、設備故障診斷和和結(jié)構(gòu)動力特性的優(yōu)化提供了理論支持。

結(jié)構(gòu)固有動態(tài)分析在數(shù)學上稱之為特征值和特征向量分析，包含固有頻率與固有模態(tài)分析，是結(jié)構(gòu)動力學中的主要任務之一。結(jié)構(gòu)固有特性分析是為了研究結(jié)構(gòu)振動的固有規(guī)律和內(nèi)在本質(zhì)，為結(jié)構(gòu)動力學的進一步分析打下基礎，在工程的實際應用以及在求解結(jié)構(gòu)動力響應方面具有重要的意義。已經(jīng)發(fā)展了許多求解動態(tài)特性問題的數(shù)值方法。2100433B

沖擊載荷下材料的動態(tài)失效是目前材料動態(tài)響應研究領域古老而有前沿的問題，由于缺乏對材料動態(tài)斷裂過程時其內(nèi)部缺陷損傷演化微細觀實時過程的深入認識，使得建立的斷裂模型基本上是統(tǒng)計或表象本質(zhì)。在沖擊載荷下，材料內(nèi)部的微細觀缺陷的成核、擴展路徑、擴展速度、擴展方向等直接影響到材料動態(tài)斷裂的物理過程。本申請項目從實驗研究的角度，探索利用高速攝影技術(shù)實時觀測材料內(nèi)部缺陷在沖擊載荷下的演化過程，并結(jié)合多點高空間分辨率的自由面粒子速度測量技術(shù)，獲得它們損傷、演化微觀動態(tài)過程的相關參數(shù)，有望對材料動態(tài)斷裂研究領域有非常重要的促進作用。 2100433B