转子—轴承系统非线性振动机理的研究

从流固耦合的角度分析了转子－轴承系统的油膜振荡问题。在转子的旋转和振动作用下,轴承中的润滑油通过多次非线性动力学的分叉,产生脉动;非线性脉动的润滑油作用到转子上,导致了转子的非线性振动。润滑油中出现接近转子固有频率的脉动成分时,即会发生油膜振荡。研究轴承中润滑油膜的脉动特性是提示转子－轴承系统非线性振动本质的一条可行途径。     

非线性转子-轴承系统动力学分叉及稳定性分析

应用精度高、速度快的非线性油膜力数据库方法及非线性动力系统的稳定性和分叉理论对转子 -轴承系统进行了分析 .数值计算得到了转子 -轴承系统发生倍周期分叉时的分叉点及分叉图 .揭示了不平衡转子 -轴承系统从同步周期运动分叉发生一系列倍周期运动、最后导致混沌运动的过程 .采用Floquet理论对转子 -轴承系统周期运动的稳定性进行了分析 ,并给出了某些转速下的轴心轨迹和Poincar啨映射图 .结果表明 :系统在特定参数范围内存在 1-T周期运动、2 -T倍周期运动、K -T周期解及混沌运动 ;当系统发生倍周期分叉时至少有一个Floquet乘子经过点 (- 1,0 )穿出单位圆 .该分析方法为进一步对多自由度非线性转子 -轴承系统的动力学特性进行研究打下了基础 .     

高维转子-轴承系统非线性动力稳定性分析

采用基于固定界面模态综合法的降维方法对大型实际非线性转子-轴承系统稳定性进行了分析．对降维前后的200MW汽轮机低压转子-轴承系统采用Newmark法进行了数值计算,结果表明：该降维方法能较完整地保留系统的振动特性,显著提高计算和分析的效率．利用该方法对短圆柱瓦轴承支撑下转子稳定性随转子不平衡量、轴承长径比、润滑油粘度、间隙比的变化规律进行了计算,所得结果为实际非线性转子-轴承系统非线性动力稳定性设计和运行提供了理论指导．     

齿轮耦合影响转子—轴承系统稳定性的机理研究

本文研究齿轮耦合对转子轴承系统稳定性的影响。通过数值计算护理有其齿轮耦合对转子轴承系统的稳定性有很强的影响,并基于转子涡动能量原理,阐明了齿轮耦合影响转子轴承系统稳定性的机理。     

偏心量对转子-轴承-密封耦合系统非线性振动特性影响的分析

转子偏心量是直接关系转子系统运行稳定性的一个重要因素,将迷宫密封力模型和capone圆轴承非线性油膜力模型相结合,建立了具有非线性转子-轴承-密封耦合系统的动力学模型,研究了转子-轴承-密封耦合系统在不同的偏心量下的非线性动力学行为。针对转速对耦合系统动态响应进行了仿真计算,给出了四个不同转子偏心量下系统轴颈和圆盘随转速变化的响应分叉图,以及典型转速下的Poincare截面图。研究发现随着不平衡量增加,系统出现了混沌运动,但在较大不平衡量时,随着转速的增加,系统在混沌运动后最终呈现同频周期运动,这表明较大的不平衡量反而有助于增加系统稳定的作用。还给出了系统在特定转速下偏心量变化影响下的分岔图,并分析了变化的平衡量下系统对应着复杂的非线性运动。数值计算表明,转子转速、偏心量都是影响系统动力学行为的重要因素,随着转速和偏心量的变化,系统呈现单周期运动、拟周期运动、混沌运动等复杂的动力学行为,具有很强的非线性特征。并且这些结果为实验中偏心量的选择提供了有利的依据。     

双跨转子轴承系统碰摩-松动耦合故障非线性动力学分析

建立了双跨转子轴承系统碰摩松动耦合故障形式下的非线性动力学模型,并进行了数值分析。利用分叉图、Poincaré截面图和相位图观测转速、偏心量以及松动质量变化时系统非线性动力学响应的变化,得出不同参数变化对系统特性的影响规律。结果表明,该系统具有明显的混沌和分岔特性,且偏心量和松动质量对系统的非线性特性影响十分明显,数据结果能为有效进行故障预测提供理论依据。     

非线性转子-轴承系统的分叉行为研究

对刚性Jeffcott转子进行了分叉行为研究.无量纲轴承油膜力的表达式中考虑了滑油粘性力的作用.利用多变量Floquet定理分析了转子的稳定性.给出了分叉图、Poincare截面田和Floquet乘子变化图.结果表明,转子运动呈现倍周期分叉、切分叉和二次Hopf分叉等复杂的非线性动力学现象.     

非线性转子-机匣系统碰撞稳定性分析

转子与机匣的碰撞在一定条件下可能诱发转子失稳。以转子．机匣系统为研究对象,将转子和机匣视为弹性体并考虑了阻尼的效应,建立了非线性转子一机匣系统的碰磨模型和动力学方程。利用Lyapunov运动稳定性理论和Routh—Hurwitz稳定性准则分析了系统的碰撞和失稳条件,通过数值方法和Matlab程序得到了碰撞和失稳的临界转速以及系统参数对临界转速的影响。理论分析和实例计算表明,转子及机匣的刚度和阻尼对临界转速的影响较大,增大机匣刚度和转子的阻尼可以增大碰撞的临界转速,失稳发生在转速较高时,且失稳的临界转速比碰撞得临界转速高的多。具有重要的工程实用价值,为旋转机械的设计和参数优化提供了理论基础。     

转子—轴承系统非线性失稳因素分析

对引起转子－轴承系统失稳的主要因素：非线性油膜力、转轴材料的内摩擦、动压密封力、蒸汽激振力进行了分析。非线性油膜力对转子－轴承系统的稳定性影响最大,应重点分析和研究在非线性油膜力作用下转子－轴承系统的稳定性、响应及动力学行为。动态密封力、材料内阻尼、蒸汽激振力对转子－轴承系统的稳定性均有影响。因此在进行转子－轴承系统的稳定性研究及动力学设计时均应考虑这些非线性因素。     

非线性转子轴承系统的稳定与分岔分析

转子－轴承系统中油膜力的非线性对系统稳定性有重要影响,本文基于一刚性转子－轴承系统模型,用打靶法求解了系统的同步周期解、亚谐解,利用数值积分方法和Floquet理论,对系统随转速和偏心率等参数变化的各种分岔情况进行了分析研究,给出了轴承油膜力的非线性对转子－轴承系统失稳的部分影响规律,可为大型旋转机械的安全稳定运动提供参考。     

弹性转子-轴承系统的分叉研究

为了解决由于非线性油膜力的使用使转子在某些参数域中产生强烈振动的问题,以转子动力学和非线性动力学理论为基础,针对非线性弹性转子－轴承系统的具体特点,用数值积分和庞加莱映射方法对采用短轴承模型的弹性转子－轴承系统特性随某一参数变化时稳定性的改变进行了分析,计算结果表明,系统具有发生倍周期分叉及概周期运动的可能性。用数值方法得到系统在某些参数域中的分叉图、响应曲线、频谱图、相图及庞加莱映射图,直观显示了系统在某些参数域中的运行状态,数据分析结果为该类转子－轴承系统的设计和运行状态控制提供了理论参考。     

非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计

摘要：研究了非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计问题.基于K∞类函数, 给出了更加一般性的各类有限时间稳定的定义, 并基于Laypunov函数, 得到了判定非线性系统有限时间稳定性的充分条件.本文还运用Sontag公式, 分别给出了非线性系统有限时间稳定、准收敛稳定和扰动抑制控制器的设计方法.     

转子─轴承系统非线性失稳因素分析

对引起转子-轴承系统失稳的主要因素：非线性油膜力、转轴材料的内摩擦、动压密封力、蒸汽激振力进行了分析非线性油膜力对转子-轴承系统的稳定性影响最大,应重点分析和研究在非线性油膜力作用下转子-轴承系统的稳定性、响应及动力学行为．动态密封力、材料内阻尼、蒸汽激振力对转子-轴承系统的稳定性均有影响．因此在进行转子-轴承系统的稳定性研究及动力学设计时均应考虑这些非线性因素．     

Study of nonlinear dynamic characteristics of rotor-bearing systems

Bearingsareanessentialelementofmostrotorsys tems,whichsupporttherotorsagainststaticanddynamicforces.Forindustrialapplications,thefluidfilmbearingisoftenusedbecauseofitslonglife ,highloadcapacityandlowpowerloss.Forfluidfilmbearing ,theanalysisofvi brationandstabilityinsuchrotor bearingsystemsisanim portantsubjectinrotordynamics.Mostoftheliteraturehasstudiedtheseproblems.GuoDan[1 ] usedcell to cellmap pingtechniquefortheglobalanalysisoftheJeffcottrotor bearingsystemsupportedbynonlinearfluidfilm…     

Dynamic balance of unsymmetrical rotor-bearing system

0　INTRODUCTIONInthelate 1930’s ,balancingmethodshadbeenin vestigatedbyThearle[1] andBaker[2 ] ,andtestingwasthemainmethodduetolimitationofcomputing .Inthelate195 0’s ,amoreexactmodal separatemethodhadbeenpresentedbyFedern[3] ,andGoodman[4 ] hadappliedtheleastsquaresmethodwithcoefficientmethod .Until 1970’s ,aunifiedmethodwhichadoptmeritsofcoefficientmethodandmodalmethodhadbeenpresented ,andtherotordynamicbalancingtheoryhadbeendevelopedwell[5,6 ] .Subsequently ,inordertoimprovebalanci…     

Instability analysis of unsymmetrical rotor-bearing systems

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｇｅｎｅｒａｌ,ｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆａｒｏｔｏｒ ｂｅａｒｉｎｇｓｙｓ ｔｅｍ ,ｓｕｃｈａｓｓｈａｆｔｓ ,ｄｉｓｋｓ ,ａｎｄｂｅａｒｉｎｇｓａｒｅｎｏｔａｘｉｓ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ.Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｎｏｎ ａｘｉｓ ｓｙｍｍｅｔｒｙ ,ｓｈａｆｔａｎｄｄｉｓｋｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｍｏｍｅｎｔｏｆｉｎｅｒｔｉａｉｎｔｗｏｐｒｉｎｃｉｐａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｓｙ…     

Robust stability of discrete-time nonlinear system with time-delay

The robustly asymptotical stability problem for discrete-time nonlinear systems with time-delay was investigated. Positive definite matrix are constructed through Lyapunov functional. With the identity transform, property of matrix inverse and S-procedure, a new sufficient condition independent of the size of time-delay for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is established. With Schur complement, another equivalent sufficient condition for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is given. Finally, a sufficient condition dependent on the size of time-delay for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is obtained. A unified approach is used to cast the robust stability problem into a convex optimization involving linear matrix inequalities. Foundation item: Project (60425310) supported by the National Natural Science Foundation of China; project (2001AA4422200) supported by the Teaching and Research Award Program for Outstanding Young Teachers in Higher Education Institutions of the Ministry of Education of China