复杂转子系统若干动力学特性的研究
发布时间：2022-01-06 21:28
旋转机械作为工业部门中最为重要的机械设备之一,在汽轮机、航空发动机等诸多机械中有着广泛的应用。实际的转子系统一般都具有十分复杂的几何结构,同时由于频繁的起停以及其他工作原因会使转子系统的动力特性发生改变,因此采用适当的方法对复杂转子系统进行动力学分析就显得尤为重要。此外,复杂转子系统碰摩故障的频繁发生也使研究系统的碰摩非线性动力特性具有十分重要的意义。本文以带有一定工程意义的复杂转子系统为模型,结合传递矩阵法与模态综合法的优点,利用传递矩阵——模态综合法求解了复杂转子系统的动力特性,利用ANSYS有限元软件对算例进行分析,验证传递矩阵——模态综合法所得结果的正确性,同时研究了在稳态温度场下复杂转子系统的动力特性,并借用模态综合法的思想,在缩减转子系统自由度的基础上,分析了多盘转子系统的非线性特性。具体工作如下：（1）利用传递矩阵——模态综合法分析了双转子系统以及带有畸形结构的双转子系统的临界转速、振型和稳态不平衡响应,通过与传递矩阵——阻抗耦合法结果的对比以及与利用ANSYS有限元分析软件得到的结果的对比,说明了在分析复杂转子系统中传递矩阵——模态综合法的优越性及准确性。（2）利用传递...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
具有两个中介支点的无阻尼双转子轴对称系统的计算模型
根据自由界面模态综合法把子结构从整体系统中分割出来后，解除全部界面约束，将此模型划分为两个子结构，其中子结构I为受约束子结构，子结构n为自由悬浮子结构，如图2.2所示。分析中忽略转子系统的轴向振动和扭转振动，仅考虑垂直和水平面内的弯曲振动，两子结构间用两弹性支承相连并认为垂直和水平方向的刚度相同，计及轮盘的陀螺效应。同时认为x、y两个方向的振型一致，所以仅考虑x方向的振动，令子结构I和子结构H沿x方向的线位移分别为x，、xZ，角位移分别为a，、aZ。表2.1具有两个中介支点的无阻尼双转子轴对称系统的原始数据 Tab.2.IThedataoftlleexamP]e转速轴惯性矩田 /(rad/s)Jx108/m4质量]
2.441勺‘，J4由上表可作误差曲线图如图2.3所示:2620利10夕岑O弓00，，厂一一23固有频率阶数图2.3误差曲线图 F19， 2.3Theeurveoferror由表2.2和图2.3可以看出，利用传递矩阵—模态综合法算得的临界转速值与传递矩阵—阻抗祸合法求得到的结果误差不超过2.5%，两种方法所得结果非常接近，从而再次证明了该算法的有效性和实用性。2.2.2.2振型的求解在求得临界转速值之后，可利用运动方程求得未知状态参数值，即两个子结构的模态(广义)坐标，将模态(广义)坐标左乘模态函数，可确定对应于该临界转速下的振型[38]。令模态坐标下的运动方程中任一状态参数为1
【参考文献】：
期刊论文
[1]涡摆耦合悬臂双盘碰摩转子的稳定性分析[J]. 袁惠群,李东,周硕,黄海. 振动与冲击. 2008(07)
[2]汽轮机转子系统稳态热振动特性的研究[J]. 朱向哲,袁惠群,张连祥. 动力工程. 2008(03)
[3]稳态温度场对转子系统振动特性的影响[J]. 朱向哲,贺威,袁惠群. 东北大学学报(自然科学版). 2008(01)
[4]稳态热度场对转子系统临界转速的影响[J]. 朱向哲,袁惠群,贺威. 振动与冲击. 2007(12)
[5]偏心量对轴向碰摩系统弯扭耦合非线性振动特性影响的分析[J]. 徐可君,秦海勤. 应用力学学报. 2006(04)
[6]高维转子-轴承系统非线性动力稳定性分析[J]. 崔颖,刘占生,黄文虎,韩万金. 哈尔滨工业大学学报. 2005(11)
[7]200 MW汽轮发电机组转子-轴承系统非线性稳定性研究[J]. 崔颖,刘占生,冷淑香,韩万金,黄文虎. 机械工程学报. 2005(02)
[8]航空发动机压气机叶片振动频率与温度的关系[J]. 孙强,张忠平,柴桥,汪波,刘所利. 应用力学学报. 2004(04)
[9]模态综合法计算双转子临界转速研究[J]. 赵明,魏德明,任平珍,李继庆,桂业英. 燃气涡轮试验与研究. 2003(03)
[10]转子的热膨胀与横向振动[J]. 姚学诗,周传荣. 应用力学学报. 2003(01)
硕士论文
[1]碰摩转子系统非线性动力学行为研究[D]. 王胤鼎.重庆大学 2008
[2]转子系统若干故障问题的非线性及可靠性分析[D]. 李东.东北大学 2008
本文编号：3573200
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
具有两个中介支点的无阻尼双转子轴对称系统的计算模型
根据自由界面模态综合法把子结构从整体系统中分割出来后，解除全部界面约束，将此模型划分为两个子结构，其中子结构I为受约束子结构，子结构n为自由悬浮子结构，如图2.2所示。分析中忽略转子系统的轴向振动和扭转振动，仅考虑垂直和水平面内的弯曲振动，两子结构间用两弹性支承相连并认为垂直和水平方向的刚度相同，计及轮盘的陀螺效应。同时认为x、y两个方向的振型一致，所以仅考虑x方向的振动，令子结构I和子结构H沿x方向的线位移分别为x，、xZ，角位移分别为a，、aZ。表2.1具有两个中介支点的无阻尼双转子轴对称系统的原始数据 Tab.2.IThedataoftlleexamP]e转速轴惯性矩田 /(rad/s)Jx108/m4质量]
2.441勺‘，J4由上表可作误差曲线图如图2.3所示:2620利10夕岑O弓00，，厂一一23固有频率阶数图2.3误差曲线图 F19， 2.3Theeurveoferror由表2.2和图2.3可以看出，利用传递矩阵—模态综合法算得的临界转速值与传递矩阵—阻抗祸合法求得到的结果误差不超过2.5%，两种方法所得结果非常接近，从而再次证明了该算法的有效性和实用性。2.2.2.2振型的求解在求得临界转速值之后，可利用运动方程求得未知状态参数值，即两个子结构的模态(广义)坐标，将模态(广义)坐标左乘模态函数，可确定对应于该临界转速下的振型[38]。令模态坐标下的运动方程中任一状态参数为1
【参考文献】：
期刊论文
[1]涡摆耦合悬臂双盘碰摩转子的稳定性分析[J]. 袁惠群,李东,周硕,黄海. 振动与冲击. 2008(07)
[2]汽轮机转子系统稳态热振动特性的研究[J]. 朱向哲,袁惠群,张连祥. 动力工程. 2008(03)
[3]稳态温度场对转子系统振动特性的影响[J]. 朱向哲,贺威,袁惠群. 东北大学学报(自然科学版). 2008(01)
[4]稳态热度场对转子系统临界转速的影响[J]. 朱向哲,袁惠群,贺威. 振动与冲击. 2007(12)
[5]偏心量对轴向碰摩系统弯扭耦合非线性振动特性影响的分析[J]. 徐可君,秦海勤. 应用力学学报. 2006(04)
[6]高维转子-轴承系统非线性动力稳定性分析[J]. 崔颖,刘占生,黄文虎,韩万金. 哈尔滨工业大学学报. 2005(11)
[7]200 MW汽轮发电机组转子-轴承系统非线性稳定性研究[J]. 崔颖,刘占生,冷淑香,韩万金,黄文虎. 机械工程学报. 2005(02)
[8]航空发动机压气机叶片振动频率与温度的关系[J]. 孙强,张忠平,柴桥,汪波,刘所利. 应用力学学报. 2004(04)
[9]模态综合法计算双转子临界转速研究[J]. 赵明,魏德明,任平珍,李继庆,桂业英. 燃气涡轮试验与研究. 2003(03)
[10]转子的热膨胀与横向振动[J]. 姚学诗,周传荣. 应用力学学报. 2003(01)
硕士论文
[1]碰摩转子系统非线性动力学行为研究[D]. 王胤鼎.重庆大学 2008
[2]转子系统若干故障问题的非线性及可靠性分析[D]. 李东.东北大学 2008
本文编号：3573200
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