基座松动拉杆转子动力学分析

建立旋转机械一侧基础松动拉杆转子动力学模型,利用Wilson-θ法分析该系统的动力学响应.将考虑基础松动与不考虑基础松动的转子动力学行为进行比较,分别以转子转速和松动质量为控制参数分析了转子动力学行为,同时对比了转子松动端与未松动端的运动轨迹.研究发现,转子基础松动对其动力学行为有很大影响,考虑基础松动后,其分岔点后移,且运动行为更为复杂丰富;转子的运动行为非常丰富,主要表现为周期、倍周期、周期三、周期五、准周期、混沌等,且松动质量块也具有与转子相同的运动行为;转子松动端的振幅比未松动端的振幅大,且轨迹形状也有很大差别.     

基座松动拉杆转子动力学分析

建立旋转机械一侧基础松动拉杆转子动力学模型,利用Wilson-θ法分析该系统的动力学响应.将考虑基础松动与不考虑基础松动的转子动力学行为进行比较,分别以转子转速和松动质量为控制参数分析了转子动力学行为,同时对比了转子松动端与未松动端的运动轨迹.研究发现,转子基础松动对其动力学行为有很大影响,考虑基础松动后,其分岔点后移,且运动行为更为复杂丰富;转子的运动行为非常丰富,主要表现为周期、倍周期、周期三、周期五、准周期、混沌等,且松动质量块也具有与转子相同的运动行为;转子松动端的振幅比未松动端的振幅大,且轨迹形状也有很大差别.     

两端支座松动转子系统的频率特性分析

针对转子-轴承系统中两端支座发生的松动故障,建立了带有非线性油膜力的数学模型。采用数值仿真的方法对发生故障的转子系统进行模拟,得到了系统的频率特性。模拟结果表明：当支座发生松动振动时,若振动位移小于最大间隙值,则它的频谱除了1倍频分量外还有丰富的且相对幅值较大的低频成分;若振动位移大于最大间隙值,则它的频谱会出现非常突出的较高倍频的分量, 而1倍频却消失了。得出的结论有助于对该类故障的诊断分析。     

固定瓦-可倾瓦气体轴承支撑的拉杆转子动力学特性

针对固定瓦-可倾瓦气体轴承支撑的拉杆转子动力学特性进行了研究。将拉杆转子轮盘间的接触效应等效为一个具有非线性刚度的抗弯弹簧,从而建立了拉杆转子模型。基于固定瓦-可倾瓦气体轴承的边界条件,运用微分变化法求解了Reynolds方程,得到了在单瓦坐标系下的气膜力,采用坐标变换和组装计算最终得到固定瓦-可倾瓦气体轴承的气膜力。在计算时对比了圆柱形气体轴承和固定瓦-可倾瓦气体轴承的稳定性、拉杆转子和整体转子的稳定性。最后,以转轴刚度为控制参数,运用改进的Newmark法研究了拉杆转子的动力学特性,同时也研究了固定瓦-可倾瓦气体轴承预负荷和支点比对转子系统运动行为的影响。     

松动发展过程中转子碰摩动力学特性分析

松动是旋转机械的一种常见的故障,随着松动的发展,会出现转子系统碰摩现象.利用非线性动力学以及转子动力学,建立一个旋转机械的松动模型,将松动分不同阶段进行振动试验,分析转子系统在不同松动间隙的情况下,发生碰摩的特点和规律.     

诊断转子支座松动故障的一种新方法

通过理论分析揭示支座松动后转子的振动特性,建立诊断支座松动故障的新方法并进行了实验验证。理论分析表明,支座松动时,转子的运动具有明显的进动特性。利用一转子实验器进行了实验研究,结果表明,进动分析方法对于诊断支座松动故障是有效的。     

基于目标转速的中心拉杆转子动力学参数影响研究

基于铁木辛柯梁理论和等效环方法建立了一种含端齿连接结构的中心拉杆转子动力学模型,并基于该模型,在一定范围内修改了转子动力学参数,探究了以转子临界转速为目标转速的轮盘不同轴向位置和内径对转子振动响应的单因素影响及敏感程度。研究结果表明：在调参范围内,转子振幅受轮盘轴向位置影响显著,变化百分比最高达52.59%,右段整体敏感程度较左段高1.76倍;转子振幅与轮盘内径呈负相关关系,且内径越大,敏感程度越高。     

拉杆转子系统的运动稳定性及分岔研究

考虑拉杆转子轮盘间的接触效应,并将此接触效应等效为一个具有非线性刚度的抗弯弹簧,从而建立了拉杆转子的运动模型,并推导了拉杆转子的运动方程。为了求解拉杆转子的动力学响应,将Wilson-θ法和预估-校正机理相结合提出了一种有效的计算方法,同时结合Floquet理论分析了拉杆转子的分岔行为。在计算时,首先比较了拉杆转子与整体转子的运动稳定性,结果显示拉杆转子比整体转子更稳定。最后,分别以量刚一转速、圆盘偏心量、转轴刚度为控制参数分析了拉杆转子的动力学行为,计算结果揭示拉杆转子具有周期、转周期、周期三、周期五等丰富的运动行为。     

考虑结合面法向刚度的拉杆转子轴向振动特性

针对接触刚度解析模型参数确定困难、精度难以保证等问题,提出了根据弹塑性粗糙表面微体单元受力变形的有限元分析结果确定轮盘结合面法向刚度的方法;为准确获取拉杆转子的轴向振动特性,建立了考虑轮盘结合面法向刚度的集中质量动力学模型;运用上述方法和模型计算了某型实验转子轴向振动的固有频率,并将结果与实测数据进行对比,误差低于5%,证明了该方法的有效性;改变拉杆预紧力,进一步研究预紧力对拉杆转子动力学行为的影响,结果表明：拉杆预紧力对转子的作用效果存在一个饱和区域,可为拉杆预紧力数值的确定提供重要的设计依据。     

支座松动转子系统的振动特性分析

针对一端轴承支座与基础之间出现松动的情况，建立了转子-轴承系统的数学模型，利用数值积分等方法对该系统进行了数值模拟。模拟结果表明，系统运动具有多种形式1支座发生松动振动时很容易引起系统的1／3厦其倍数次的振动频谱分量，且频谱成分多以低频为主，伴随幅值较小的高频成分。     

基于有限元法的离心机转子系统模态分析

利用有限元分析软件ANSYS建立离心机转子系统的基本模型,对其进行模态分析,得出四阶固有频率和振型。结果显示,高阶固有振型比低阶对转子系统的振动影响大,固有频率越高其振动越剧烈,对结构影响就明显。     

Dynamic analysis of three-dimensional helical geared rotor system with geometric eccentricity

A dynamic model of a multi-shaft helical geared rotor system is presented. Rotating shafts of the system are modeled as Timoshenko beams. A general three-dimensional dynamic model of helical gear pairs with geometric eccentricity is developed for the gear mesh and bearing flexibility is included in the model as well. The transmission error and gear geometric eccentricity are simulated as excitations. Eigenvalue solution and the modal summation technique are used to predict the natural frequencies and forced responses of the system. Then two geared rotor system models are presented for validation of the gear dynamic model. It is demonstrated that the gear mesh model is effective for general geared rotor systems, spur and helical gears, one-stage and multi-stage systems. Finally, forced responses of an example system are analyzed to demonstrate the influences of the helical gear geometric eccentricity and the coupling between gear geometric eccentricity and rotor mass unbalance.     

齿轮传动转子系统动力学特性的动态子结构法

以某齿轮传动转子系统为研究对象,采用动态子结构法对其进行了动力学建模,对系统划分后的各子结构应用有限元法分别进行动力学分析.数值分析结果表明,耦合转子系统的临界转速包括与单转子非常接近的临界转速和耦合形成的新临界转速,而模态除了单转子模态和以某一单转子为主的耦合模态外,还派生出新的耦合模态.算例结果还说明动态子结构法和有限元法相结合提高了计算效率,计算结果精度也较高,尤其适用于复杂结构的前几阶振动模态分析.     

轴承座受冲击条件下转子系统碰摩动力学行为研究

针对基础受冲击激励的一转子-轴承系统,在线性和非线性范围内分别建立了其动力学模型和相应的微分方程组,其中考虑了碰摩的因素。运用数值计算的方法进行动力学响应求解,得到了时间历程响应。对响应结果进行分析后表明,碰摩对冲击响应的影响是有益的,表现在转子瞬态振动最大振幅减小,转子振动能量衰减加快;对冲击碰摩动力学模型进行线性化近似处理是不合适的;冲击不会改变稳定碰摩运动形式;冲击激励持续时间对响应的影响十分明显,且当冲击激励频率接近或等于转子固有频率和涡动频率时响应较大。     

基于脉冲编码调制技术的智能旋翼系统

现有的直升机上旋翼是主要的振源，目前对旋翼的振动控制的闭环系统采用的大多是接触式的信号传输方式，本文介绍了利用压电智能结构，结合PCM(脉冲编码调制)技术的非接触信号传输方式和自适应控制算法的智能旋翼系统，实验结果证明了此方式对旋翼的振动抑制的有效性。     

基于逆传系统法的动态载荷识别方法

动态载荷识别技术,是指在已知系统动态特性的基础上,通过对结构系统的载荷测量,识别出结构系统在实际工作状态下所受的动态激励,其中动态载荷的获取对于现代航天、能源、海洋等等大型复杂机械结构的设计具有非常重要的意义.动态载荷识别的本质在于消除系统特性对输入信号的滤波效应,从而识别出输入动态载荷,那么其识别过程也就是一个反滤波或反卷积的过程.因此动态载荷识别的方法一直引起人们的关注,各种新的识别方法不时出现.提出了一种基于逆传系统分析法的动态载荷识别新方法,该方法根据时间序列方法通过构造原系统的逆传系统,提出利用逆函数方法对机械系统进行动态载荷的识别首先介绍了Green函数及其逆函数,建立了两者之间的关系模式,然后通过对实际物理意义的分析,指出了逆函数实际上是顺传系统的逆系统,因此从理论上来说通过构造逆系统来进行动态载荷识别是可行的.同时利用计算机以单输入-单输出系统为例,仿真验证了该理论方法的正确性.而且结果表明该方法识别精度高,而且适用于非最小相位系统.     

基于AutoCAD的摆线型转子泵实体参数化造型

车林仙何兵摘要在AutoCAD环境下,应用其二次开发工具VBA(VisualBasicforApplication),开发了两叶或三叶摆线型转子泵实体参数化造型软件。提供一种简单实用的摆线型转子泵实体造型方法,该方法也适用于其他机械零件三维实体参数化造型软件的开发。     

各向异性支承的分布质量转子系统的稳定性分析

某燃气轮机高压涡轮是一个带有24个轮盘的分布质量转子系统,具有不对称的支承特征.文中首先采用集中质量和无质量弹性轴段进行建模,根据设计要求引入两个各向异性弹性支承,构建具有25个轴段的集总质量转子系统动力学模型.给出了用Riccati传递矩阵法计算该转子系统复频率的算法,计算得到各阶临界转速.利用对数减幅率判据对转子系统的稳定性进行判定,讨论了转速等因素对各阶模态下转子系统稳定性的影响.所得结果为该复杂转子系统的动力学设计提供了依据.     

尺寸误差对转子系统摩擦功率的因子分析研究

本文通过建立滑动轴承转子系统的动力学模型,采用2k因子试验设计,针对系统中存在的不同尺寸误差,利用稳定性临界曲线对应的偏心率,分析了动力粘度、轴承宽度、轴承直径和轴颈直径的尺寸误差对摩擦功率损失的影响。试验结果表明,轴承直径误差的增大将导致摩擦功率上升,与轴颈直径、动力粘度和轴承宽度误差对系统摩擦功率损失的作用相反,且动力粘度的影响最显著。为合理选取参数、找出最优方案、降低能耗提供了理论依据。