基于全谱分析的转子非线性动力学研究

发布时间：2020-12-30 12:28

　　为研究刚性支承下故障转子系统的进动问题,建立了转子系统非线性动力学模型,通过数值仿真得到裂纹故障、碰摩故障以及裂纹-碰摩故障的进动信号,并基于全谱图分析了其变化规律和特点,最后利用Bently转子实验台对裂纹-碰摩故障下转子系统的全谱图进行了实验验证。结果表明:全谱图不仅反映了转子振动幅值的变化,而且包含了转子进动方向的信息;碰摩故障和裂纹-碰摩故障下转子的响应中出现-nX高倍频成分,转速比为0.55时-2X成分幅值高于2X成分幅值,呈现2阶反进动特征;碰摩故障和裂纹-碰摩故障时转子系统在高转速下的非线性特征更复杂,全谱图中出现±1/2X成分,此时转子系统处于周期2运动状态。 

【文章来源】：动力工程学报. 2020年07期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

Jeffcott裂纹-碰摩故障转子模型

式中:r为转轴中心的径向位移;δ为转子与定子之间的静止间隙;kc为定子刚度;f为转子与定子接触点的摩擦因数。将碰摩产生的切向摩擦力和法向碰摩力分解到x和y方向:

图3为裂纹的截面图,其中ξo′η为转动坐标系,α为1/2裂纹角,β为偏心与裂纹方向间的夹角,ψ为转轴的涡动角,m为圆盘质量,g为重力加速度,ρ为转轴发生涡动的位置,?为转涡差角。转轴的自转角θ和转涡差角?可表示为:

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于全谱分析的转子裂纹-碰摩复合故障特征实验研究[J]. 胡爱军,林剑峰,马普.  动力工程学报. 2018(04)
[3]非线性油膜力下裂纹-碰摩故障转子动力学分析[J]. 向玲,高雪媛,张力佳,邸薇薇.  动力工程学报. 2016(10)
[4]基于加速度信号全谱分析的转子碰摩故障特征提取实验研究[J]. 吴峰崎,孟光,荆建平.  振动与冲击. 2006(02)
[5]全谱分析技术及其在故障诊断中的应用[J]. 韩捷,石来德.  郑州大学学报(工学版). 2002(03)
[6]非线性碰摩力对碰摩转子分叉与混沌行为的影响[J]. 袁惠群,王德友.  应用力学学报. 2001(04)

硕士论文
[1]基于全谱分析与ODS技术的转子故障诊断方法研究[D]. 纪海明.南京航空航天大学 2015



本文编号：2947644