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研究生:劉隆主
研究生(外文):LIU, LONG-ZHU
論文名稱:黏性流體環管阻尼陀螺儀的動力分析
指導教授:張家歐
指導教授(外文):ZHANG, JIA-OU
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:應用力學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1992
畢業學年度:80
語文別:中文
論文頁數:174
中文關鍵詞:黏性流體環管阻尼陀螺儀動力分析
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本文主要係討論安裝水銀阻尼器的自由自旋轉子的動力行為。包括各種運轉模式的章
動衰減及穩定分析。由於應用的情況及對象不同,阻尼器內水銀的行為亦有不同,因
此分開討論。
當自旋角速度慢而章動角較大時,水銀在管內形成滑塊狀,稱為滑塊模式(slug mode)
。討論安裝單環阻尼器的軸對稱轉子,此時系統共有三個平衡點,經由線性分析的結
果,並不能斷言其穩定與否。因此利用中心流形定理(Center Manifold Theory) 及高
階平均法(High Order Averaging Method) 來解原非線性方程,以求得各平衡點的穩
定條件及衰減情形。
在高自旋角速度及較小的章動角的情形下,管內的水銀向外管壁散開,形成連續而厚
薄不均的中空圓環,其自由面並隨轉子的動而做波動運動。稱流體模式(fluid mode)
。經由實驗觀察的結果,將水銀模擬成一偏心空心圓環,並用兩個變數來描述其運動
。應用此一模型,推導在此模式下運轉的單轉子、雙自旋轉子的運動方程式。利用微
擾法(perturbation method) 解得各別的穩定條件和衰減時間常數。結果顯示,水銀
阻尼器的安裝,一方面達成了衰減章動角的目的,另一方面也造成了穩定性的問題。
以單轉子而言,阻尼器裝的愈高,衰減效果愈好,然而若高於某臨界值,則會發散。
雙自旋轉子也有類似情形。因此滸時,必須慎選參數,以期在穩定範圍內有最大的衰
減效果。
摘要
目錄
第一章 導言
第二章 大章動角的運動分析
2.1 運動方程式
2.2 線性分析
2.3 非線性分析
2.4 數值模擬
2.5 結論
第三章 小章動角的運動分析
3.1 水銀阻尼器的模型
3.2 單轉子阻尼器的動力分析
3.3 雙自旋轉子的動力分析
3.4 結論
第四章 總結
參考文獻
附錄
附圖
符號說明
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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