异常情况下转子系统的不平衡响应特性

用Riccati传递矩阵法计算分析了支撑系统异常情况下转子的不平衡响应特性。分析结果表明，支撑刚度不对称情况下，在转子上加对称不平衡量，不仅激发一阶分量，同时还激发出明显的二阶分量，同样，加反对称不平衡量，不仅激发二阶分量，同时还能激发出明显的一阶分量，转子不平衡响应特性发生了很大变化。该结论对于指导机组动平衡具有非常重要的工程应用价值。     

涡扇发动机转子动力特性计算与分析

发动机转子支承系统的动力学特性对于发动机运行的可靠性具有重要的作用,某型涡扇发动机的双转子支承系统带有耦合高低压转子的轴间轴承,高压转子前支承及低压转子后支承均采用波纹环弹性支承,低压转子前支承还采用了间隙环.这些支承结构对转子支承系统的动力特性有重大影响.本文采用传递矩阵-拟模态综合法,对该涡扇发动机的双转子支承系统的临界转速进行计算,分析该发动机所采用的各弹性阻尼支承的作用与影响,对发动机的使用、维护以及改进、改型具有重要的参考意义.     

支承系统的刚度对转子动力特性的影响

转子的动力特性受到很多因素的影响,其中,支承系统的刚度是一个重要因素。通过在有限元分析软件ANSYS中建立某小型燃气轮机支承系统的三维有限元模型,分析了其静刚度和动刚度。以该燃气轮机的压气机转子为例,文中考察了支承系统的刚度对其临界转速和稳态不平衡响应的影响。计算结果表明,与仅考虑轴承的支承刚度相比,同时考虑支承系统刚度的情况下,压气机转子的第一阶临界转速下降了约54%,其第一级叶轮的稳态不平衡位移响应的峰值下降了56.9%。     

燃气轮机低压压气机转子动力特性研究

基于某型船用燃气轮机低压压气机转子的实体模型,应用网格划分软件Hypermesh,通过手动网格划分建立了压气机转子的有限元模型。利用数值仿真软件求解了转子的临界转速及转子第2级、4级、6级分别存在不平衡下的稳态不平衡响应。计算结果表明：转子具有良好的整体结构刚度,一阶临界转速安全系数合理。在压气机的设计及制造工艺中需要对转子第4级附近盘鼓的结构强度给予一定重视。     

基于传递矩阵的转子系统动力学模块开发

为提高轴承试验机主轴部件临界转速设计计算的准确性和简便性,开发了基于传递矩阵理论和C#编程语言的临界转速求解模块。该模块可以将支撑轴承刚度、轴段剪切应力、回转效应和摆动惯性、轴承内圈及附加零件等因素加入到传递矩阵中,采用逐步扫描和"拟黄金分割法"自动切换的方法搜索临界转速,并且通过曲线动态显示搜索结果,搜索过程中求解速度可以控制。最后以轴承型号NU2209的试验机主轴为例进行求解,实现临界转速的快速精确求解,并将结果与ANSYS分析数据进行对比。实践表明:该模块计算准确、界面友好、操作简单、运行速度快、占用内存少,完全可以满足轴承试验机对临界转速的分析要求。     

计算转子临界转速的两种方法及对比分析

针对一多盘转子结构,利用传递矩阵法和ANSYS有限元法分别对其进行了临界转速计算,对比分析了计算结果,得出了各自的适用情况及优缺点。     

基于Riccati变换的整体传递矩阵法计算双转子临界转速研究

对整体传递矩阵法进行了改进,将Riccati变换应用于整体传递矩阵,导出了经过耦合单元和非耦合单元时的Riccati传递矩阵计算公式。使用该方法计算临界转速,数值稳定性好,计算精度高,容易编制通用计算程序。最后给出了数值算例,结果表明,计算高阶临界转速时,本文方法计算精度和数值稳定性与整体传递矩阵法相比有明显提高。     

温度对小型涡轮泵转子临界转速影响研究

为研究小型燃气涡轮转子工作期间转子轴向温差对转子的动力学特性的影响。利用workbench对转子进行瞬态热仿真,分析转子在工作期间的温度分布规律,并将温度分析结果施加至转子模型上,通过采用传递矩阵法,对温度场作用下涡轮转子的临界转速进行分析计算,结果表明,临界转速随温度的升高降低。轮盘的温度升高会引起第三阶临界转速下降,对一二阶影响很小;轴段的温升对前三阶临界转速都有降低的效应。     

涡轮增压器转子系统三维动力学特性分析

针对涡轮增压器转子系统,考虑陀螺力矩、转子叶轮刚度和转轴抗扭刚度的影响,建立三维分析模型,利用有限元法进行转子系统动力特性分析.开展转子系统临界转速的分析,通过传递矩阵法模型和有限元梁单元模型校验三维模型的有效性,结果表明集总质量法在简化带有较厚轮盘的转子结构时,会减小转子结构的抗弯刚度.开展转子系统不平衡质量动力响应分析,结果显示,转子系统存在着弯扭组合振动,且弯扭组合振动表现为一种非同步的半频激振现象;随着转速的升高,转子系统的弯扭组合振动现象越趋明显;在弯扭组合振动频率附近,转子振动形式为弯扭组合振动;而在其他涡动频率下,转子振动形式为弯曲振动.     

分叉式畸形结构转子系统临界转速的计算方法

针对具有分叉式畸形结构及特殊的支承形式转子系统 ,建立临界转速计算模型 ,提出分别从转子两端向中间分叉处结合部位进行矩阵传递、而在结合处求解动力方程的思路。为分叉式畸形结构转子系统临界转速的计算提供了一种方便的计算方法     

一种计算转子临界转速新方法

本文在首创一种新的矩阵相乘技术的基础上,给出一种先进的传递矩阵－多项式法,实例证明,该法在计算转子系统临界转速时,不漏根,计算精度高,计算速度快。     

转子-机匣系统振动特性研究

采用传递矩阵法计算转子－机匣系统的临界转速、不平衡响应及初始弯曲响应，计算转子－机匣系统临界转速及稳态响应时的位能与位能分配，提出了借助转子－机匣的位能分配判断各阶临界转速的分析方法，并研究了机匣对系统振动特性的影响。     

涡轮增压器转子临界转速的求解方法研究

柴油机涡轮增压器转子一阶临界转速的确定对它的设计和故障诊断都具有重要的意义。利用解析法和有限元法分别对其一阶临界转速进行计算,并将计算结果与实测数据相比较,结果表明,有限元法在计算复杂转子临界转速方面更接近工程实际。     

齿轮轴系参数匹配对系统不平衡响应的影响

研究了齿轮耦合轴系结构参数匹配对系统不平衡响应的影响.结果表明,齿轮耦合轴系的不平衡响应幅值的大小取决于系统转子之间的参数匹配,参数匹配得当,齿轮耦合将会对系统的不平衡响应起到很好的抑制作用,反之,将加剧系统的不平衡响应.     

某型号航空电机转子动力学分析

为了避免航空电机在运行过程中额定转速与电机固有临界转速接近而产生共振,应用ANSYS有限元分析软件对某航空电机转子进行转子动力学分析,得到了电机转子在相对应实际工作转速、力矩下的七阶频率模态振型图及临界转速的坎贝尔图。通过分析坎贝尔图得出了该电机转子的四个临界转速,将电机额定转速与临界转速对比,结果相差较大,说明了电机不会因为额定转速与临界转速接近而产生共振,电机转子结构设计具有合理性,为同类产品的转子动力学仿真分析提供了可靠的依据。     

松动—碰摩耦合故障转子系统动力学特性分析

基于有限元法,建立考虑松动、碰摩及松动—碰摩耦合故障的转子—轴承系统的动力学模型,其中松动故障采用分段线性刚度和阻尼模型,转定子碰摩采用点—点接触模型。通过增广的拉格朗日方法来处理接触约束条件,修订的库仑摩擦模型来模拟转定子之间摩擦。考虑不同转速对松动、碰摩及松动—碰摩转子系统动力学特性的影响,并对比三者之间的异同点。研究表明,碰摩在耦合故障中处于主导地位,而松动主要影响松动端局部振动处于从属地位;松动—碰摩耦合故障响应在低转速和高转速与单一碰摩故障类似,在中间转速存在一些差别,但总体运动趋势基本一致;与单一松动故障相比发现,碰摩能够减小松动引起的低频振动,主要激发高频振动。研究结果可为转子系统耦合碰摩故障诊断提供依据。     

双转子-轴承系统动态性能仿真分析

在滚动轴承拟静力学分析基础上,建立了滚动轴承-双转子系统动态性能仿真分析模型.用整体传递矩阵法及有限元法分析了系统临界转速及其响应.动态性能仿真分析的结果与实际工况比较符合,分析软件对指定工况下双转子系统的动态响应做出合理的预测,得出满足主机支承刚度条件下的滚动轴承合理的工作径向游隙使用范围.     

具有相关失效模式转子系统的频率可靠性研究

转子系统的共振问题一直是转子动力学的重要研究方向。由于制造环境、技术条件、制造和安装误差及材料的多相特征等因素使得转子系统的材料属性和几何尺寸带有一定的随机特性。考虑转子系统结构尺寸、材料属性的随机特性和多阶固有频率的相关性,根据转子系统的固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的关系准则,定义具有相关失效模式转子系统共振问题的可靠性模式,提出考虑多失效模式相关性的转子系统的频率可靠性分析方法,通过数值积分法确定转子系统共振失效的二阶联合失效概率,对具有相关失效模式转子系统共振问题的准失效分析方法进行研究,并通过数值算例验证提出方法的有效性。