非线性弹性转子系统碰摩的动态特性

在同时考虑轴承油膜力、转轴非线性弹性力和碰摩发生时转静件问的相对速度对非线性摩擦力的影响基础上，构造了具有碰摩故障转子一轴承系统的动力学模型，对系统在运行过程中的非线性行为进行了数值仿真分析，发现在亚临界转速区，系统响应主要以周期运动为主，在半倍临界转速附近有短暂的混沌运动。在临界转速区，系统响应为周期运动，振幅相应增大。在超临界转速区，系统响应以混沌、周期分频和拟周期为主要运动形式。不同的速度影响因数对系统的响应也具有一定的影响。该结果为转子-轴承系统的故障诊断提供了一定的参考。     

转子-定子系统松动-碰摩耦合故障的动态响应分析

建立了考虑定子与基础之间的连接刚度和阻尼(包括定子本身运动)的转子-定子系统发生松动-碰摩时的动力学模型和微分方程，对系统在运行过程中的非线性行为进行了数值仿真分析，发现随着转速的变化过程，此类系统响应主要以拟周期或阵发性分岔进入混沌，而由拟周期或倍周期倒分岔离开混沌。在超临界转速区，系统的响应以混沌和周期k的分频运动为主要运动形式。该结果为转子-定子系统的故障诊断提供了依据和参考。     

碰摩转子系统在轴向推力作用下的分岔研究

推导建立了碰摩转子在轴向推力作用下的非线性动力学方程,分别以质量偏心和转子转速比为控制参数,对碰摩转子横向振动和轴向振动的分岔等非线性特性进行了数值分析.仿真分析表明:转子横向振动分岔图中,存在周期1运动、周期2运动及复杂的拟周期运动等.同时,从转子轴向振动分岔图可以看到系统以一种拟周期路径方式运动,随着质量偏心的增大,系统会突变为混沌运动,且会一直持续下去.分析结果为实际转子系统的碰摩故障分析提供了必要的理论依据.     

非线性碰摩转子系统动力响应研究

建立了短轴承模型的非线性转子系统发生碰摩时的数学模型,结合数值仿真计算对碰摩转子所表现出的动力学特性进行研究,分析表明系统除具有各种形式的周期和拟周期振动以外,还具有丰富的混沌运动和分岔现象.用数值方法得到系统在某些参数域中的分岔图、轴心轨迹、庞加莱映射图、响应曲线和频谱图,直观显示了系统在某些参数域中的运行状态;同时研究了不平衡量对转子系统响应的影响,数值分析结果为该类转子系统的理论分析与故障诊断提供了参考.     

非线性油膜力下裂纹-碰摩故障转子动力学分析

在考虑裂纹轴时变刚度、碰摩力和非线性油膜力的基础上,建立了裂纹-碰摩双故障转子-轴承系统的非线性动力学模型,采用数值积分方法对其进行求解,结合分岔图、poincaré截面图、轴心轨迹图和最大Lyapunov指数(LLE)曲线图,从定性和定量的角度分析了无量纲裂纹深度和转速对系统响应、稳定性及碰摩力的影响.结果表明:该类转子-轴承系统出现了p-2、p-4、p-8、拟周期和混沌等丰富的非线性运动;随着无量纲裂纹深度的增加,系统首次分岔点转速提高,进入拟周期和混沌等运动的临界转速提前;在高速区间,随着无量纲裂纹深度的增加,系统响应由拟周期运动演变为混沌和多周期运动交替出现;在不同转速阶段,裂纹的加深对碰摩力的影响不同,在高速区间的影响更为明显.     

有限宽轴承-裂纹转子非线性行为的研究

利用满足工程精度的平均本征值法得到有限宽轴承的油膜力。以轴承一裂纹转子系统为研究对象，用数值积分法研究了系统的非线性动力学行为。借助Poincare映射、谱分析和Lyapunov指数分析了系统的运动形态。结果发现，随着系统参数的变化，在特定的参数组合下出现了由倍周期分岔导致的混沌现象。平均本征值法在此文中应用的成功为该方法进一步应用到工程实际提供了依据。图7参9     

带非线性弹性支承的挤压油膜阻尼器转子振动特性研究

建立了带有非线性弹性支承的挤压油膜阻尼器转子系统动力学模型,采用Runge - Kutta数值方法计算得到了系统的非线性响应,同时分析了系统参数变化对系统响应的影响.研究结果表明:系统响应中存在周期、分叉、拟周期和混沌等多种运动形式,随着刚度非线性系数和偏心距的增加,系统的非线性特性变强.     

碰摩转子-轴承系统周期运动稳定性分析

在同时考虑轴承油膜力和碰摩发生时转定子问的相对速度对非线性摩擦力的影响基础上,构造了具有碰摩故障转子一轴承系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性。发现碰摩转子一轴承系统在不同的转速下会发生鞍结分岔、倍周期分岔和Hopf分岔等现象。研究结果为转子一轴承系统的故障诊断提供了一定的参考。     

转子-轴承系统的非线性动力学的研究

对转子 -轴承系统的混沌运动进行动力学研究 ,采用非线性油膜力数据库方法获得椭圆轴承的非线性油膜力 ,数值计算得到了系统在某些参数域中的分叉图、轴心轨迹、相图、Poincar啨映射、时域波形和频谱图 ,直观显示了系统发生混沌运动的性态 ,用李雅普诺夫指数对混沌运动时的时间序列进行了判断 ,为控制转子系统混沌运动的发生及动力学设计提供了理论基础     

气流力、油膜力和质量偏心共同作用下的转子非线性动力学研究

以Jeffcott转子系统模型为研究对象,利用气流力模型和非稳态油膜力模型对转子运动的动力学特性进行研究。研究方法采用数值模拟技术,研究了转子系统的分岔和混沌特性,并且对随转速变化和转子质量偏心率的变化时转子的运动特性进行了详细的分析和研究。研究结果表明,在转速变化时,系统在经历周期运动之后进入混沌状态,在质量偏心率增大时,系统在油膜力、气流力和不平衡偏心质量的影响下,系统由概周期运动进入混沌状态。     

转子径向碰摩故障的非线性特征研究

考虑到碰摩转子动静接触时的摩擦力与塑性冲击现象，引入了转子径向碰摩的非线性Goldman-Muzynska模型。运动方程的数值解表明，在2．2倍临界转速以上，转子振动出现明显的分岔和混沌现象，转子升速试验也说明，碰摩故障的典型特征是在较高的转速下出现严格的1／2，1／3等分数倍频，应用上述理论并结合提纯轴心转迹等分析方法，成功 捕捉到一起汽轮机转子的碰摩故障，为今后其它机械设备同类故障的确诊提供了可靠的依据。     

转子碰摩故障非线性特征的数值仿真分析

在考虑到轴承油膜力作用的同时，构造了碰摩转子系统的动力学模型，并结合数值仿真计算对碰摩转子所表现出的动力学特性进行了研究，结果验证了碰摩转子模型的正确性，给转子的故障诊断提供了理论依据。     

转子碰摩故障非线性特征的实验研究

将质量偏心距和转速作为控制参数，对碰摩转子系统进行了实验研究，发现系统在运行过程中出现了十分复杂的动力学现象，这为大型旋转机械的故障诊断提供了理论依据。     

基于EEMD-LSTM的汽轮机转子碰磨故障诊断模型及其工程应用

汽轮机转子与静子间的碰磨严重影响着机组的安全运行。为了解决汽轮机转子发生在早期和中期的碰磨故障难以通过基于振动信号检测诊断方法进行有效识别的问题,本文提出一种基于EEMD-LSTM的汽轮机转子碰磨故障诊断方法。首先,该方法通过声发射技术监测汽轮机转子的碰磨故障信号;然后,利用EEMD信号分解方法处理获取的声发射信号,并提取能量特征参数和相关的时域特征参数,从而获得碰磨故障特征数据集;最后,利用划分的数据集对LSTM神经网络进行训练与测试,从而获得碰磨故障诊断模型。工程应用结果表明,本文提出的方法能够有效识别机组在不同转速时期的早期碰磨故障,且故障诊断的准确率较高。     

碰摩转子系统的非线性动力学模型

基于故障诊断的迫切需要,在考虑到轴承膜力作用的同时,构造了碰摩转子系统的非线性动力学模型,为转子系统的故障诊断提供了理论依据。     

汽轮发电机组动静碰摩的奇异谱理论与小波分析诊断方法研究

作者利用奇异谱对汽轮发电机组转子动碰摩的振动信号进行了分析,剔除信号中因不平衡等邦联所产生的平滑部分、抑制噪声;并运用连续小波变换对信号进行分析。通过多尺度分析形成等高线图,使碰摩故障特征在相应的等高图上得以体现出来。作者还比较了相似频谱特征的两类故障信号的小波变换等高线特征,总结了碰摩故障小波变换等高线分析特征,得到了理想的分析结果,为汽轮发电机组碰摩故障识别提供了新的思路;同时讨论了运用小波变     

局域波法在转子系统多故障监测中的应用研究

局域波法是基于信号局部特征,通过该方法可得到信号的瞬时频率和构成能量－时间－频率三维分布的Hilbert时频谱。用局域波法分析了转子系统出现裂纹和磁摩故障耦合时的振动特征,结果表明局域波特别适合分析非线性非平稳信号,能清晰地描述振动信号的时频特征,为工程实际中转子系统的故障监测和诊断提供依据。     

Stability and chaotic dynamic analysis of Li-doped fullerene-IRMOF composite materials for hydrogen storage

Isoreticular metal organic framework (IRMOF) material is a type of ideal hydrogen storage material for its porosity and large surface area. Lithium doping and fullerene impregnation can enhance the hydrogen storage capacity of IRMOF efficiently. In this paper, the nonlinear dynamic characteristics of Li-doped fullerene-IRMOF composite material are qualitatively discussed in theory, which determine its thermal stability. A type of Li-doped fullerene-IRMOF composite material is proposed for hydrogen storage, and a new constitutive model is proposed to describe the hysteretic property of IRMOF. The system's nonlinear dynamic model is developed, and the fast-slow dynamic analysis method is introduced to interpret not only the system's jumping phenomena between the multi-pulse homoclinic and heteroclinic orbits but also its chaotic dynamics. The nonlinear dynamic responses of the system under deterministic and stochastic excitation are obtained respectively, and symmetrical and asymmetric orbital fusion phenomena have been discovered. The results of theoretical analysis and numerical simulation both show that the system has novel nonlinear dynamic characteristics such as double periodic motion, multi-pulse jumping orbits, and chaos; multi-pulse jumping phenomena are caused by the stiffness difference between fullerene and IRMOF, which form a fast-slow system; symmetrical fusion and asymmetrical fusion of system's orbits occur under different parameters. Safe, efficient and rapid hydrogen storage and release can be achieved through controlling the system's parameters to adjust the dynamic behavior of the system, which will be a development direction in the application of hydrogen energy.     

Analysis of a possible reason for oscillation phenomena in adiesel-generator set through catastrophe theory

In this paper, a possible reason for oscillation phenomena in a diesel-generator set is investigated through digital and analog network simulations. The nonlinear simulations of a swing equation show sudden deviations in the amplitude of rotor angle oscillations, provided that there exist periodic fluctuations of mechanical inputs to the generator unit. This kind of oscillation, different from the one that is identified in linear resonance, is thought to be caused by system nonlinearities and ill-combination of system parameters. The results of the analog simulations show the occurrence of bifurcation phenomenon in a electrical power mode. An approximate nonlinear model of the swing equation is found to hold the form of Duffing's equation. From the viewpoint of Duffing's equation, an instability assessment method is proposed using a catastrophe theory analogy