超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究

• 作者: 丁佳为 李东升 沈小燕 禹静
• 来源期刊: 中国机械工程
• 关键词: 随机微振动 双向流固耦合 功率谱密度 气膜微流场 节流器
• 年，卷（期）: 2020,（20）
• 所属期刊栏目: 机械基础工程
• 页码范围: 2429-2436
• 页数: 8页
• 分类号: TH133.36
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.20.005

摘要

以无气腔平面节流器为研究对象,对节流器流固耦合法向随机微振动进行了理论仿真和实验研究.受限于节流器厚度与气膜厚度尺寸的差异和输入初始边界条件,建立了节流器的COMSOL仿真简化模型,对节流器 气膜微流场进行双向流固耦合数值模拟.仿真结果表明,节流器的法向随机微振动幅值关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大;微振动幅值随气体入口流速的增大而增大.实验采用纳米级激光测振仪,依次测量供气压力为0.1,0.2,…,0.5 MPa时尺寸为75 mm×50 mm×14 mm的HEXAGON双环联结型节流器多个不同位置的法向振动,实验结果表明,法向随机微振动幅值分布特性与仿真结果一致,关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大,验证了节流器法向微振动的"跷跷板"振动形式;在0.5 MPa供气压力下,边缘振动幅值超过1 nm.对实验数据进行功率谱密度分析,结果表明不同供气压力下法向随机微振动均在9.4 kHz和10.6 kHz处产生较大功率,可认为与节流器 气膜流固耦合系统的固有频率有关.研究结果有效地揭示了节流器法向随机微振动的特性,为气体静压系统避开随机共振区、优化气体静压系统的设计提供了理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李东升		176	977	16.0	19.0
2	沈小燕		33	95	5.0	8.0
3	禹静		17	32	4.0	5.0
4	丁佳为		2	0	0.0	0.0