“考慮軸的變形後,柔性轉子會變為一個無限多自由度的複雜係統,其動力學模型應該用偏微分方程組來描述,複雜性顯著增加,而且絕大多數情況下無法找到解析解,因此我們暫時隻討論比較典型的例子,也就是盤類撓性轉子……”
“……”
所謂柔性轉子,並不是故意要把轉子給做成軟的,而是一種更加貼近真實情況的物理模型。
類似牛頓傳統力學和相對論在描述運動時的關係那樣——
對於大多數旋轉體來說,其工作轉速遠低於自身的一階臨界轉速,不平衡力所引起的撓曲變形很小,在研究過程中可以被視為一個剛體,設計和製造難度也相對較小,隻需要用力平衡法或影響係數法即可實現動平衡補償。
但如果宣傳體的展向尺寸很大,且轉速非常快,那麼其在旋轉過程中就會發生無法被忽略的撓曲變形,相應地,轉動慣量、陀螺效應、內阻尼等因素就不再能被忽略,因此在設計時所需要考慮的問題也複雜很多。
如果把上述影響全部納入計算,那麼運動方程中的係數矩陣將會龐大到難以估計,即便在有限未來內都很難進行數值求解計算。
而屈良生的研究,就是借助一些規律來對這個過程進行合理簡化,在保證必要精度的前提下儘可能降低計算難度。
實際上,他已經取得了相當不錯的成果。
至少成功建立了轉子係統穩態和瞬態不平衡響應的數值仿真模型。
在台上年輕研究員的介紹告一段落之後,屈良生便接過話題繼續道:
“目前我們的
進度主要卡在數據提取技術上麵。”
“剛才小韓同誌已經講過了,不平衡量與轉子的同頻振動分量呈線性關係,這本來應該是非常簡單的,但因為支承轉子的軸承、結構、還有外部環境等影響,不平衡轉子旋轉產生的實際轉軸振動信號裡,除了有同頻振動分量外,還有很大一部分都是噪聲。”
“更麻煩的是,如果轉子的不平衡量大了,那設備吃不消,但要是反過來,不平衡量太小,那信噪比又會很低,檢測到的幾乎全都是乾擾信號……而且轉子的轉速也不完全是恒定的,導致由不平衡離心力引起的轉軸振動信號頻率又會隨著轉速的變化而改變,進一步影響精度……”
“總之,這個過程需要大量試驗才能完成,之前因為硬件條件限製,所以一直沒能在這兩者之間找到一個特彆恰當的平衡……如果常院士這裡的條件允許,我還是希望能迅速重啟試驗,至少把研究方法給確定下來……”
“……”
這也是當前這個時代很多華夏科研人員,尤其是工程類科研人員麵對的共同難題了。
明明知道下一步該乾什麼,但就是做不下去。
當年常浩南剛重生那會,也經常麵臨一樣的境況。
因此,他很是有一些獨到的心得:
“磨刀不誤砍柴工,我倒是建議……可以再等一段時間。”
常浩南抬起頭來,同時把自己的電腦調轉180°朝向對麵:
“之前我們在給SeA650發動機進行測試的時候,就和法國方麵合作開發過一項模擬窄帶跟蹤濾波技術……基本原理也很簡單,就是利用開關和電容等效電阻,再由濾波器傳遞函數得到其頻率響應函數……”
“比如我圖裡麵的這個案例,具體結果就是……”
他說著又滾動了一下鼠標滾輪,然後屏幕上出現了一個占滿整個頁麵的表達式:
“總之,在濾波器電容值一定時,其品質因素、增益和頻率比也都固定不變。通過調節開關脈衝頻率,就可以很方便地改變帶通濾波器的中心頻率。”
雖然常浩南說得比較概略,但很明顯,其背後隱藏的計算過程還是有一點複雜。
更主要的是,需要有相當高質量的半導體元器件,以及非常豐富的設計經驗。
恐怕不是短期內能夠解決的。
“不如……我們雙管齊下?”
陸院士作為理論出身的研究人員,也覺得常浩南的辦法更加優雅,而且能省去大概三分之二以上的不必要測試流程。
對於項目周期以及成本來說都是巨大利好。
唯一的問題就是適用性。
“這樣吧……”
常浩南略微估計了一下難度:
“給我一星期時間嘗試一下,如果不行,那再雙管齊下也不遲,如何?”