实验室简介
清华大学磁悬浮旋转机械实验室依托于溯源教授及其科研团队,是国内最早从事磁悬浮轴承和磁悬浮旋转机械设计研究单位之一,在国内外有较大的学术影响力。主要研究方向包括:磁悬浮轴承电磁场分析、转子动力学、智能控制算法、振动及噪声主动抑制、自平衡控制、高性能功率放大器等。研发的磁悬浮旋转机械主要有磁悬浮离心式水泵、磁悬浮高速离心式鼓风机、磁悬浮压缩机等。
实验室目前有教授1名、高级工程师2名、工程师2名、博士后1名、在读博士研究生6名,累计发表SCI索引论文70余篇,EI索引论文150余篇,授权发明专利20余项。实验室与国内外磁悬浮技术研究领域的著名高校(美国弗吉尼亚大学(UVA)和山东大学等)以及国内磁悬浮轴承研发高科技企业及科研院所(天津飞旋科技有限公司、中船重工704研究所)保持良好密切的学术和技术交流关系。
磁悬浮轴承抗冲击动力学设计
当磁轴承仍在工作时,系统受到基础冲击,由于磁饱和的存在,转子可能会与保护轴承接触,此时转子的动力学行为是重力、不平衡力、科氏力、非线性电磁力、与保护轴承的非线性碰摩共同作用的结果,可能会触发正向和反向的周期、拟周期、混沌运动。然后逐渐演化为持续不断地干摩擦涡动或是干摩擦拖动,产生很大的接触载荷,影响保护轴承寿命。
从目前的文献研究来看,非常少的文献研究基础冲击下,磁轴承仍在工作时,考虑磁饱和和碰摩非线性耦合的转子与保护轴承失稳机理,还没有人系统化地建立磁轴承系统从结构参数到主动控制算法的抗冲击动力学设计方法。
前期我们已经建立了详细的rotor-AMB-TDB模型,数值地研究了磁悬浮转子的碰摩非线性动力学行为。近期我们将开展实验进行验证。