柔性转子现场动平衡技术研究

发布时间：2017-10-22 14:26

  本文关键词：柔性转子现场动平衡技术研究

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【摘要】：本论文题目为柔性转子现场动平衡技术研究,以柔性转子为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS10.0对转子进行静力学分析和动力学分析,验证柔性转子本身的振动特性以及总结相关动平衡振动规律。使用Visual Basic 6.0软件设计多点转速动平衡测试系统,以期实现检测系统振动、绘制转子系统振动曲线以及标定解算转子存在的不平衡量功能。本文的研究重点是使用ANSYS10.0软件建立一柔性转子部件模型并对其进行静力分析、模态分析及谐响应分析。静力分析研究了转子部件约束处一周所受支反力与某节点处位移成线性变化的关系;模态分析研究了柔性转子各阶无阻尼自由振动的固有频率和振型图;谐响应分析是模拟不平衡力作用,研究了不同简谐激振力对转子上节点振动位移的影响,得出的振动特性结果以图表形式显示出来并总结柔性转子动平衡振动规律。论文将柔性转子动平衡理论与有限元分析法相结合,为柔性转子的现场动平衡研究提供重要的理论依据。本文还使用软件开发平台Visual Basic 6.0设计多点转速动平衡测试系统,系统包括上位机与下位机两部分。下位机硬件设计主要包括:传感器选用和工作原理;相关分析电路的设计;跟踪滤波放大器的设计;信号采集电路的设计等。上位机软件设计主要包括:利用Visual Basic软件实时检测系统振动,并绘制实时振动曲线;根据影响系数法和振型平衡法相关原理,实现了双面动平衡检测法的软件设计,其中包括系统标定、参数存储、动平衡测试和显示等功能的设计。上位机还增添了网络通讯功能,能够将远程监控运用到动平衡测试中。本文最后利用所研制的多点转速现场动平衡测试系统进行了一系列实验,验证了该系统的稳定性与可靠性。
【关键词】：柔性转子 转子动平衡 有限元分析 影响系数法 远程控制
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH133
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 课题的背景12
• 1.2 目前国内外动平衡技术研究现状12-13
• 1.3 课题的提出及研究意义13-14
• 1.4 课题的研究内容14-15
• 1.4.1 研究的内容和完成的工作14-15
• 1.4.2 需要解决的关键问题15
• 1.4.3 本课题的特点与创新之处15
• 本章小结15-16
• 第2章 转子动平衡理论概述16-29
• 2.1 转子的分类16
• 2.2 刚性转子动平衡16-20
• 2.2.1 静不平衡与力偶不平衡16-18
• 2.2.2 单面动平衡与双面动平衡18-20
• 2.3 柔性转子动平衡20-25
• 2.3.1 柔性转子动平衡原理21-22
• 2.3.2 强迫振动运动方程22-23
• 2.3.3 对称柔性转子的振动23-25
• 2.4 动平衡的研究方法25-28
• 本章小结28-29
• 第3章 柔性转子的有限元分析29-49
• 3.1 有限元法及ANSYS简介29-32
• 3.1.1 有限单元法简介29-31
• 3.1.2 有限元软件ANSYS简介31-32
• 3.2 柔性转子模型的前处理32-37
• 3.2.1 建立几何模型32-34
• 3.2.2 定义材料属性34
• 3.2.3 选择单元类型及划分有限元网格34-36
• 3.2.4 施加约束载荷36-37
• 3.3 柔性转子的静力分析37-38
• 3.4 柔性转子的模态分析38-40
• 3.5 柔性转子的谐响应分析40-48
• 3.5.1 谐响应分析的意义及理论基础40-42
• 3.5.2 谐响应分析的结论42-48
• 本章小结48-49
• 第4章 多点转速动平衡测试系统软件设计49-61
• 4.1 软件平台Visual Basic 6.0 简介49
• 4.2 系统软件的总体设计49-51
• 4.2.1 系统设计要求49-50
• 4.2.2 系统方案设计50-51
• 4.3 主界面设计51-52
• 4.4 标定界面设计52-55
• 4.5 振动检测界面设计55-58
• 4.6 网络通讯功能介绍58-60
• 本章小结60-61
• 第5章 多点转速动平衡测试系统硬件设计61-80
• 5.1 系统的整体结构61
• 5.2 传感器的选用与工作原理61-65
• 5.2.1 振动传感器的工作原理61-64
• 5.2.2 光电传感器的工作原理64-65
• 5.3 相关分析电路65-71
• 5.3.1 相关分析电路理论依据65-66
• 5.3.2 正、余弦信号发生器设计66-70
• 5.3.3 电平转换电路设计70
• 5.3.4 D/A转换电路设计70-71
• 5.4 跟踪滤波放大器的选用与设计71-73
• 5.5 A/D采集电路设计73-79
• 本章小结79-80
• 第6章 多点转速动平衡测试系统的实验与分析80-95
• 6.1 测试系统双面动平衡法检测实验80-91
• 6.2 测试系统振动检测功能与实时绘图功能检测实验91-94
• 本章小结94-95
• 结论95-97
• 参考文献97-101
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果101-102
• 致谢102-103

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本文编号：1078790