带非线性支撑的转子有限元模型求解方法

发布时间：2022-11-02 21:03

　　用数值方法研究了非线性支撑的柔性转子系统的动学行为,提出了一种将有限元与非线性支撑结合的模型和求解方法。利用有限元法（FEM）构建转轴和转盘部分的模型,通过矩阵进行组合;利用离散元方法对包含滚动轴承和挤压油膜阻尼器（SFD）的支撑部分进行建模,此部分包含4个单元,分别为轴承内圈、外圈、SFD内圈和支撑鼠笼。有限元部分和离散元部分通过轴端节点相连,仿真过程中轴端位移传递给非线性支撑部分,支撑部分通过位移计算得到的非线性力反过来作用于有限元转子轴端部分。为了耦合求解有限元转子和非线性支撑组成的数学模型,提出了一种综合的迭代求解方法,克服传统的有限元求解方法对轴端隐性非线性支撑的求解局限性。由于转轴部分采用了Timoshenko梁单元建模,对比与简单转子模型,可以考虑陀螺力矩和轴的柔性特征,更能体现非线性支撑对振动真实影响。在建立的20个轴单元的有限元转子模型中,非线性响应更多体现在靠近非线性支撑的节点1和节点21处,响应频谱中靠近轴端的节点能体现出滚动轴承的2倍和3倍变柔振动频率。 

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 有限元-非线性支撑转子模型
    1.1 有限元转子模型
    1.2 滚动轴承和SFD非线性支撑
2 综合数值方法
3 非线性转子有限元模型求解
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
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[5]航空发动机整机振动耦合动力学模型及其验证[J]. 陈果.  航空动力学报. 2012(02)
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本文编号：3700266