挤压液膜阻尼器减振效果仿真界面与数据库的设计

　　0　引言

　　挤压液膜阻尼器(SFD)具有结构简单、零件少、重量轻和所占空间小等优点,对高速旋转的机械转子具有优良的减振效果,可使转子的振动减小40%以上[1-4].但其结构参数对减振效果影响较大,如果结构参数设计不合理,不仅起不到减振作用,还会破坏转子原有的稳定状态,产生许多有害的非线性响应,如双稳态、阻尼系统“锁闭”等.如何优化挤压液膜阻尼器的设计参数,使其具有最佳减振效果,一直是挤压液膜阻尼器设计过程中的难点之一.

　　采用计算机仿真的方法研究挤压液膜阻尼器各设计参数对其减振效果的影响,即在不同的设计参数下求解转子的中心运动轨迹,可获得最佳设计参数,提高挤压液膜阻尼器的减振效果.本文主要介绍仿真程序界面的设计与仿真数据库的建立与维护.

　　1　SFD减振效果仿真系统的构成

　　影响SFD减振效果的主要参数有SFD长度、半径、液膜厚度、动力黏度、转子质量、转速、固有频率、中心偏心距、质量偏心距及在SFD处的等效集中质量.仿真的目的是分析以上各参数对减振效果的影响规律,获得最佳匹配参数,提高减振效果.仿真系统的总体结构如图1所示.仿真参数初始化模块完成仿真所需参数的输入,其中的SFD长度、半径;液膜厚度、动力黏度为设计参数,可根据需要保存到Access数据库中.计算模块计算转子中心运动微分方程的各项系数并将其无量纲化,便于运动微分方程求解.求解模块采用数值计算方法中的四阶龙格—库塔方法按所给步长和仿真次数对转子中心运动微分方程进行求解.转子中心运动轨迹生成模块利用求解模块所求得方程解按极坐标形式绘出转子中心运动轨迹. SFD设计参数数据库完成Visual C++6.0与Microsoft Access的通信,将需要保存的设计参数直接保存到Access数据库中或从数据库中删除.参数化绘图模块完成Visual C++6.0与AutoCAD2000的通信,采用ARX技术在AutoCAD2000下直接利用所获得最佳设计参数进行参数化绘图,简化SFD的设计过程.

　　2　程序界面设计

　　程序界面是用户与计算机进行信息交流的窗口,它不仅承担着输入输出任务,还负责对界面下各程序模块的总控任务.Visual C++6.0综合了微软基本类库,使得开发Windows应用程序变得简单而高效[5],利用它所提供的资源编辑器很容易设计出十分美观的应用程序界面.此外,它具有较强的矩阵计算功能,用其求解转子中心运动微分方程,矩阵求解过程简单,仿真速度快.本文利用Visual C++6.0设计了挤压液膜阻尼器减振效果仿真程序界面模态对话框,其结构如图2所示.对话框是人机交互的主要界面之一,它具有良好的视觉效果,操作方便、直观,可在同一对话框中输入多个数据并可随时修改且输入的数据与顺序无关.