【正文】 ntents and achievements are summarized as follow:Calculation model on a system of axial damper and angular damper coefficient, and the approximate function expression of damper coefficient were solved by using the Maple program, and the approximate solution of gaseous film rigidity was obtained. Finally optimizing geometric parameters under environment pressure and speed were acquired by analyzing the dynamic stability. The results show that with the increase of environment pressure and speed, damper coefficient increases and then got the finally optimizing geometric parameters that the basic agreement of experiment date. So calculation model on a system of damping coefficient is correct, which provides the theoretical basis on dynamical optimization design of gas seals.The dynamical model of dual freedom degree of gas filmseal ring system under axial vibration was established. The axial vibration equation was solved by using the Maple program, then the time history charts of stationary ring with various followingup coefficients were obtained. The results show that the critical condition of stationary ring following rotating ring is that spring rigidity value is times greater than gas film rigidity value. The critical condition remains unchanged with changing operating parameters, but it changes with the change of structure parameters. The stability of gas film can be controlled by selecting suitable followingup coefficient, which may provide the theoretical basis for the dynamical optimization design of gas seal.The dynamical axial vibration model of the gas film and seal rings in the system of dry gas seals was established that the help of the theory of nonlinear vibration, a nonlinear forced vibration differential equation was derived while the nonlinear dynamical characteristic of the gas film was calculated and simulated, in order to obtain the Melnikov function, the free oscillation equation of a kind of nonlinear dynamics system was solved, an exact solution to the problem was obtained under varying initial conditions. The bifurcation question was discussed according to Floquet exponent, and the stability influenced by spiral angle was analyzed in the system, the range of the spiral angle enable system stable was given on the condition of none outer excitation, when spiral angle α at 75176。試驗(yàn)測(cè)出數(shù)值與計(jì)算結(jié)果較為吻合。完成了氣體端面密封試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)、測(cè)試系統(tǒng)的硬件配置。改變工況討論系統(tǒng)分岔問題，得到了系統(tǒng)分岔時(shí)的螺旋角數(shù)值，結(jié)果表明其螺旋角數(shù)值基本不變，說明改變工況其分岔點(diǎn)位置不變，其結(jié)果為干氣密封的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。13′26″時(shí)系統(tǒng)發(fā)生Hopf分岔?；诜蔷€性振動(dòng)理論，在特例下計(jì)算并擬合非線性氣膜動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，得到了一個(gè)非線性受迫振動(dòng)微分方程。但隨著結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化，臨界條件發(fā)生了改變。建立了軸向振動(dòng)下氣膜密封環(huán)雙自由度系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，利用Maple程序求解了軸向振動(dòng)方程，獲得了在不同追隨性系數(shù)下的靜環(huán)時(shí)間歷程圖。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：建立了氣膜軸向和角向阻尼系數(shù)的計(jì)算模型，利用Maple程序求解阻尼系數(shù)的近似表達(dá)式，通過動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析，獲得不同介質(zhì)壓力和轉(zhuǎn)速下的槽型參數(shù)。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日目 錄摘要 ⅠAbstract Ⅱ第1章 緒 論 1 課題研究的意義 1 國內(nèi)外研究歷史和現(xiàn)狀形式 1 國外研究歷史和現(xiàn)狀 1 國內(nèi)研究歷史和現(xiàn)狀 3 發(fā)展趨勢(shì) 4 課題來源與主要研究工作 6 課題的創(chuàng)新點(diǎn)與關(guān)鍵性問題 7第2章 螺旋槽干氣密封的基本理論 8 螺旋槽干氣密封的工作原理 8 力學(xué)模型與受力分析 9 螺旋槽干氣密封的材料 11 螺旋槽干氣密封的槽型幾何參數(shù) 13 螺旋槽干氣密封特點(diǎn)及其與其他機(jī)械密封的比較 14第3章 干氣密封螺旋槽潤滑氣膜動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的計(jì)算及分析 16 螺旋槽干氣密封氣膜剛度的計(jì)算 16 螺旋槽干氣密封阻尼系數(shù)的數(shù)學(xué)模型 16 氣膜壓力復(fù)函數(shù)的表達(dá)式 16 軸向阻尼系數(shù)的數(shù)學(xué)模型 17 角向阻尼系數(shù)的數(shù)學(xué)模型 17 特定工況下干氣密封阻尼系數(shù)的計(jì)算和分析 17 軸向阻尼系數(shù) 18 角向阻尼系數(shù) 19 變工況下干氣密封阻尼系數(shù)的計(jì)算和分析 20 軸向阻尼系數(shù) 20 角向阻尼系數(shù) 21 本章小結(jié) 22第4章 螺旋槽干氣密封雙自由度軸向振動(dòng)的追隨性分析 24 軸向振動(dòng)下氣膜密封環(huán)雙自由度系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型 24 氣膜特性參數(shù)計(jì)算 25 氣膜軸向剛度計(jì)算 25 氣膜軸向阻尼計(jì)算 25 特定工況下靜環(huán)振動(dòng)追隨性分析 25 特定工況下靜環(huán)振動(dòng)分析 25 變工況下靜環(huán)振動(dòng)追隨性分析 26 變結(jié)構(gòu)參數(shù)靜環(huán)振動(dòng)追隨性分析 27 本章小結(jié) 27第5章 干氣密封氣膜密封環(huán)系統(tǒng)軸向動(dòng)力穩(wěn)定性分析 28 基本方程的建立及求解 28 非線性氣膜動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算 28 方程的簡(jiǎn)化 29 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 30 用指數(shù)方法研究系統(tǒng)分岔問題 30 研究系統(tǒng)分岔問題的螺旋角范圍 30 變工況下系統(tǒng)分岔問題的螺旋角范圍 31 本章小結(jié) 32第6章 螺旋槽干氣密封特性參數(shù)的試驗(yàn)研究 33 干氣密封試驗(yàn)裝置 33 樣機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和零部件攝影圖 34 樣機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸 34 樣機(jī)零部件攝影圖 34 干氣密封試驗(yàn)測(cè)試技術(shù) 35 測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 特性參數(shù)的測(cè)試技術(shù) 35 特性參數(shù)的測(cè)定結(jié)果與分析 38 泄漏量測(cè)定 38 功耗測(cè)定 38 氣膜軸向剛度測(cè)定 39結(jié)論 41參 考 文 獻(xiàn) 42致 謝 45附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 46附錄B 潤滑氣膜阻尼的計(jì)算程序 47附錄C 螺旋槽干氣密封雙自由度軸向振動(dòng)的追隨性程序 51附錄D 軸向振動(dòng)穩(wěn)定性程序 53III摘 要螺旋槽干氣密封操作的穩(wěn)定性和可靠性與其槽型參數(shù)息息相關(guān)，其動(dòng)力學(xué)特性一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。不保密□。同時(shí)授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 碩士學(xué)位論文螺旋槽干氣密封系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)行為研究The Research on Nonlinear Dynamic Behavior of the Spiral Grooved Gas SealsbyZHU Li. (Lanzhou University of Technology) 2008. (Lanzhou University of Technology) 2011A thesis submitted in partial satisfaction of theRequirements for the degree ofMaster of EngineeringinChemical Process Mechanical Engineeringin the Graduate SchoolofLanzhou University of TechnologySupervisorProfessor Yu ShurongMay, 2011蘭州理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)蘭州理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于保密□，在 年解密后適用本授權(quán)書。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。本文以螺旋槽干氣密封為研究對(duì)象，建立了軸向振動(dòng)下氣膜密封環(huán)雙自由度系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，利用Maple程序求解了軸向振動(dòng)方程，對(duì)靜環(huán)追隨動(dòng)環(huán)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上利用特例計(jì)算并擬合非線性氣膜動(dòng)態(tài)參數(shù)，得到了一個(gè)非線性受迫振動(dòng)微分方程，分析了螺旋角對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。分析結(jié)果表明：隨著介質(zhì)壓力和轉(zhuǎn)速的增大，氣膜阻尼系數(shù)增大，得到穩(wěn)定性最佳的螺旋角數(shù)值，且與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致，說明所建立的阻尼系數(shù)數(shù)學(xué)模型正確。研究結(jié)果表明：，改變工況不影響其臨界條件?？梢娡ㄟ^選擇合理的追隨性系數(shù)可以控制氣膜的穩(wěn)定性，為干氣密封動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。在無外激勵(lì)情況下，通過求Floquet指數(shù)討論了系統(tǒng)分岔問題，分析了螺旋角對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，給出了使干氣密封系統(tǒng)穩(wěn)定的螺旋角范圍，并求得在特例下螺旋角α=75176。這與先前利用龍格庫塔法研究的結(jié)果一致，從而驗(yàn)證了該方法的正確性。在成都一通密封有限公