基于数据库的径向滑动轴承—转子系统非线性动力学行为研究

发布时间：2020-04-02 07:54

【摘要】： 对于大型旋转机械来说,转子运行是否稳定关系到整个系统的安全,这就要求我们必须对转子的非线性动力学响应进行全面的分析。本文针对流体动压径向滑动轴承支承的转子非线性动力系统进行分析,主要的研究内容包括以下几个方面： 1.详细阐述了径向滑动轴承非线性油膜力数据库方法。本文基于动态Reynolds方程和Reynolds破膜条件,运用Castelli法求解Reynolds方程,通过对动态Reynolds方程的特殊处理,建立了单块轴瓦的非线性油膜力数据库,同时介绍了数据库的结构以及快速检索和精确插值的方法。以固定瓦轴承为研究对象,介绍了固定瓦轴承几何参数的求解计算和轴承静态特性的组装计算过程。最后,针对各种固定瓦滑动轴承,通过与参考文献[1]的计算结果进行对比计算,验证了数据库方法的快速、精确的特点。 2.对可倾瓦滑动轴承和固定瓦-可倾瓦组合滑动轴承的非线性油膜力进行了分析计算。首先建立了单块轴瓦坐标系,然后将轴承坐标系下的几何参数分解为单块轴瓦坐标系下的几何参数。根据单块轴瓦的几何参数,通过调用单块轴瓦的非线性油膜力数据库,并利用瓦块的平衡条件计算出单块轴瓦坐标系下的油膜力,运用组装技术求解可倾瓦轴承的非线性油膜力,并对可倾瓦轴承的静态性能计算程序进行了验证与分析。在此基础上,计算了固定瓦-可倾瓦组合滑动轴承的非线性油膜力。 3.建立了固定瓦-可倾瓦组合径向滑动轴承-Jeffcott刚性转子系统的动力学模型。运用Poincare映射和Runge-Kutta方法得到了固定瓦-可倾瓦组合滑动轴承支承的对称刚性转子系统的不平衡响应,数据结果展现了固定瓦-可倾瓦组合滑动轴承-转子系统的周期解、倍周期解、准周期解等非线性现象。分析了轴瓦的支点位置系数和预负荷系数对固定瓦-可倾瓦组合滑动轴承-刚性转子系统稳定性的影响。结果表明,瓦块的支点位置系数和预负荷系数对系统的稳定性有较大的影响。因此,在选取系统参数时应选取适当的预负荷系数和一定的偏支。 4.建立了固定瓦-可倾瓦组合径向滑动轴承-Jeffcott柔性转子系统的动力学模型。运用Poincare映射和Runge-Kutta法,分析了支点比分别为0.5和0.6,预负荷系数为0.4时,固定瓦-可倾瓦组合滑动轴承支承的对称柔性转子系统的不平衡响应。数据结果展现了组合轴承-转子系统的周期解、倍周期解和准周期解等非线性现象。 上述研究为分析解决实际的径向滑动轴承-转子系统中的非线性问题和稳定性问题提供了理论参考。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH133.31;TP311.13

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本文编号：2611675