艏摇和横荡运动下船用转子-轴承系统的非线性动力学特性研究
发布时间：2022-02-21 13:44
舰船在航行过程中由于受到风浪等不可控因素影响产生艏摇、横荡等六种摇荡运动,这些大幅值、低频率的摇荡运动会通过船体将能量传递给转子系统,从而对转子系统动力学特性产生较大影响。本文基于短轴承理论,建立了牵连运动、艏摇、横荡、艏摇和横荡耦合运动下转子系统的动力学模型,在系统运动微分方程中出现了如牵连惯性力、牵连惯性力矩、油膜力矩、陀螺力矩及多种附加作用力,牵连运动的存在使得系统运动变得十分复杂。最后基于非线性动力学理论对转子-轴承系统动力学特性进行了研究,主要内容及结果如下:（1）基于短轴承理论推导了艏摇运动下转子-轴承系统的运动微分方程,理论分析表明系统运动微分方程中出现牵连惯性力矩、陀螺力矩、非线性油膜力矩等作用力,表现出较强的几何非线性。考虑相同或相近转速,对比分析了有无艏摇运动对转子系统动力学特性的影响,整体而言艏摇能够使转子在水平方向振幅显著增大;在较低转速时,艏摇运动下转子系统动力学特性表现为拟周期,而无艏摇运动下转子系统动力学特性表现为周期1,可见艏摇运动能够使得转子进入拟周期运动状态的转速大大提前;在较高转速时,艏摇运动能够使转子系统动力学特性表现为较为复杂的混沌运动。分析艏...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 艏摇和横荡运动下船用转子-轴承系统的动力学研究现状
1.2.1 转子-轴承系统动力学特性
1.2.2 基础运动下转子-轴承系统动力学研究
1.2.3 牵连运动下转子-轴承系统动力学研究
1.3 本文研究方法及内容
2 牵连运动下船用转子-轴承系统非线性动力学模型
2.1 非线性油膜力模型
2.2 转子-轴承系统非线性动力学模型
2.3 小结
3 艏摇运动下船用转子-轴承系统的非线性动力学研究
3.1 非线性动力学模型
3.1.1 运动微分方程
3.1.2 无量纲方程
3.1.3 状态方程
3.2 非线性动力学特性
3.2.1 艏摇对系统动力学特性的影响
3.2.2 参数分析
3.3 小结
4 横荡运动下船用转子-轴承系统的非线性动力学研究
4.1 非线性动力学模型
4.1.1 运动微分方程
4.1.2 无量纲方程
4.1.3 状态方程
4.2 非线性动力学特性
4.2.1 横荡对系统动力学特性的影响
4.2.2 参数分析
4.3 小结
5 艏摇和横荡耦合运动下船用转子-轴承系统的非线性动力学研究
5.1 非线性动力学模型
5.1.1 运动微分方程
5.1.2 无量纲方程
5.1.3 状态方程
5.2 非线性动力学特性
5.2.1 艏摇和横荡耦合运动对系统动力学特性的影响
5.2.2 参数分析
5.3 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]Predictor-based model reference adaptive roll and yaw control of a quad-tiltrotor UAV[J]. Ningjun LIU,Zhihao CAI,Jiang ZHAO,Yingxun WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2020(01)
[2]船舶横摇首摇耦合运动前向智能模型的仿真分析[J]. 王洪安,王红星. 舰船科学技术. 2019(02)
[3]摇摆工况下两种舰船转子轴承系统的安全性与稳定性研究[J]. 张磊,裴世源,徐华. 中国科学:技术科学. 2018(04)
[4]机动飞行条件下双转子系统动力学建模与响应分析[J]. 李杰,曹树谦,郭虎伦,李利青,王俊,白雪川. 航空动力学报. 2017(04)
[5]轴承-转子系统在基础运动作用时的非线性分析[J]. 王睿,郭杏林. 计算力学学报. 2017(02)
[6]船舶低频纯横荡及纯首摇运动数值仿真与分析[J]. 李冬琴,徐士友,刘存杰. 舰船科学技术. 2016(17)
[7]海上不规则波浪扰动对船舶运动的影响[J]. 钱小斌,尹勇,张秀凤,李业. 交通运输工程学报. 2016(03)
[8]船用气囊隔振系统的非线性动力学特性[J]. 刘渊博,李明,何琳. 船舶力学. 2015(11)
[9]航空发动机支承不同心转子系统力学模型研究[J]. 张振波,马艳红,李骏,洪杰. 工程力学. 2014(07)
[10]移动载体上电磁轴承-转子系统的基础激励振动主动抑制[J]. 蒋科坚,祝长生,乔晓利,陈亮亮. 机械工程学报. 2014(11)
博士论文
[1]航空发动机转子系统的动力学建模及非线性振动研究[D]. 路振勇.哈尔滨工业大学 2017
[2]考虑基础振动和流固相互作用的泵转子动力研究[D]. 王睿.大连理工大学 2016
[3]机动飞行环境下转子系统的非线性动力学行为研究[D]. 侯磊.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]转子系统盘轴松动故障振动特性研究[D]. 刘杰.南昌航空大学 2018
[2]涡轮增压器轴承-转子系统的非线性行为研究[D]. 孟兴.兰州交通大学 2018
[3]大机动飞行条件下转子系统动力特性及振动抑制研究[D]. 张鹏.南京航空航天大学 2018
[4]转子系统的动力学建模与分析[D]. 李里.华北电力大学(北京) 2017
[5]机动飞行下转子—轴承系统非线性动力学特性研究[D]. 李木岩.东北大学 2017
[6]考虑基础的转子—轴承—定子系统动力学特性分析[D]. 王培军.东北大学 2015
[7]考虑基础运动的转子系统动力学特性分析[D]. 张欢.哈尔滨工业大学 2014
[8]基础—轴承—转子系统损伤故障动力学特性研究[D]. 唐玉生.东北大学 2013
[9]舰船纵横倾作用下转子轴承系统动力学特性研究[D]. 刘树鹏.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3637374
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 艏摇和横荡运动下船用转子-轴承系统的动力学研究现状
1.2.1 转子-轴承系统动力学特性
1.2.2 基础运动下转子-轴承系统动力学研究
1.2.3 牵连运动下转子-轴承系统动力学研究
1.3 本文研究方法及内容
2 牵连运动下船用转子-轴承系统非线性动力学模型
2.1 非线性油膜力模型
2.2 转子-轴承系统非线性动力学模型
2.3 小结
3 艏摇运动下船用转子-轴承系统的非线性动力学研究
3.1 非线性动力学模型
3.1.1 运动微分方程
3.1.2 无量纲方程
3.1.3 状态方程
3.2 非线性动力学特性
3.2.1 艏摇对系统动力学特性的影响
3.2.2 参数分析
3.3 小结
4 横荡运动下船用转子-轴承系统的非线性动力学研究
4.1 非线性动力学模型
4.1.1 运动微分方程
4.1.2 无量纲方程
4.1.3 状态方程
4.2 非线性动力学特性
4.2.1 横荡对系统动力学特性的影响
4.2.2 参数分析
4.3 小结
5 艏摇和横荡耦合运动下船用转子-轴承系统的非线性动力学研究
5.1 非线性动力学模型
5.1.1 运动微分方程
5.1.2 无量纲方程
5.1.3 状态方程
5.2 非线性动力学特性
5.2.1 艏摇和横荡耦合运动对系统动力学特性的影响
5.2.2 参数分析
5.3 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]Predictor-based model reference adaptive roll and yaw control of a quad-tiltrotor UAV[J]. Ningjun LIU,Zhihao CAI,Jiang ZHAO,Yingxun WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2020(01)
[2]船舶横摇首摇耦合运动前向智能模型的仿真分析[J]. 王洪安,王红星. 舰船科学技术. 2019(02)
[3]摇摆工况下两种舰船转子轴承系统的安全性与稳定性研究[J]. 张磊,裴世源,徐华. 中国科学:技术科学. 2018(04)
[4]机动飞行条件下双转子系统动力学建模与响应分析[J]. 李杰,曹树谦,郭虎伦,李利青,王俊,白雪川. 航空动力学报. 2017(04)
[5]轴承-转子系统在基础运动作用时的非线性分析[J]. 王睿,郭杏林. 计算力学学报. 2017(02)
[6]船舶低频纯横荡及纯首摇运动数值仿真与分析[J]. 李冬琴,徐士友,刘存杰. 舰船科学技术. 2016(17)
[7]海上不规则波浪扰动对船舶运动的影响[J]. 钱小斌,尹勇,张秀凤,李业. 交通运输工程学报. 2016(03)
[8]船用气囊隔振系统的非线性动力学特性[J]. 刘渊博,李明,何琳. 船舶力学. 2015(11)
[9]航空发动机支承不同心转子系统力学模型研究[J]. 张振波,马艳红,李骏,洪杰. 工程力学. 2014(07)
[10]移动载体上电磁轴承-转子系统的基础激励振动主动抑制[J]. 蒋科坚,祝长生,乔晓利,陈亮亮. 机械工程学报. 2014(11)
博士论文
[1]航空发动机转子系统的动力学建模及非线性振动研究[D]. 路振勇.哈尔滨工业大学 2017
[2]考虑基础振动和流固相互作用的泵转子动力研究[D]. 王睿.大连理工大学 2016
[3]机动飞行环境下转子系统的非线性动力学行为研究[D]. 侯磊.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]转子系统盘轴松动故障振动特性研究[D]. 刘杰.南昌航空大学 2018
[2]涡轮增压器轴承-转子系统的非线性行为研究[D]. 孟兴.兰州交通大学 2018
[3]大机动飞行条件下转子系统动力特性及振动抑制研究[D]. 张鹏.南京航空航天大学 2018
[4]转子系统的动力学建模与分析[D]. 李里.华北电力大学(北京) 2017
[5]机动飞行下转子—轴承系统非线性动力学特性研究[D]. 李木岩.东北大学 2017
[6]考虑基础的转子—轴承—定子系统动力学特性分析[D]. 王培军.东北大学 2015
[7]考虑基础运动的转子系统动力学特性分析[D]. 张欢.哈尔滨工业大学 2014
[8]基础—轴承—转子系统损伤故障动力学特性研究[D]. 唐玉生.东北大学 2013
[9]舰船纵横倾作用下转子轴承系统动力学特性研究[D]. 刘树鹏.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3637374
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