垂荡、横摇作用下船用转子-轴承系统的非线性动力学特性研究

发布时间：2024-05-13 18:43

　　舰船在航行中产生的大幅值、低频率的牵连运动如垂荡、横荡、纵荡、横摇、纵摇、艏摇等都会对舰船动力装备的核心部件也就是船用转子-轴承系统产生严重的影响。因此,研究牵连运动下转子-轴承系统的非线性动力学特性具有深远的理论意义和工程应用价值。本文考虑了船体两种重要的牵连运动形式:垂荡、横摇,基于短轴承理论分别建立了垂荡、横摇作用下船用转子-轴承系统的动力学模型,利用多种非线性动力学理论对转子系统动力学特性进行了研究,主要内容及结果如下:(1)考虑舰船垂荡运动,在非惯性参考系基于短轴承油膜力模型建立了转子-轴承系统的动力学模型。理论模型显示垂荡作用下船用转子-轴承系统具有明显的几何非线性特性。利用数值计算结合多种动力学稳定性分析方法讨论了系统的动力学特性,结果表明:垂荡运动对船用转子系统的动力学行为影响显著。在低转速时,系统呈现周期1运动:随着转速的增加,系统会出现准周期、周期2、混沌和双Hoρf分岔等动力学特性。(2)对垂荡作用下转子-轴承系统的非线性动力学特性进行了参数分析,分别讨论了垂荡激励幅值、频率比及转子偏心率等参数变化对系统动力学特性的影响。结果显示:垂荡幅值和转子偏心率的增加都会使...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究方法及内容
2 垂荡作用下船用转子-轴承系统的非线性动力学特性
    2.1 非线性油膜力模型
        2.1.1 短轴承油膜力
        2.1.2 长轴承油膜力
    2.2 非线性动力学模型
        2.2.1 运动微分方程
        2.2.2 无量纲方程
        2.2.3 状态方程
    2.3 非线性动力学特性
        2.3.1 无垂荡作用时船用转子-轴承系统的非线性动力学特性
        2.3.2 垂荡作用时船用转子-轴承系统的非线性动力学特性
    2.4 小结
3 垂荡作用下船用转子-轴承系统非线性动力学特性的参数分析
    3.1 垂荡幅值对船用转子-轴承系统动力学特性的影响
    3.2 垂荡频率比对船用转子-轴承系统动力学特性的影响
    3.3 偏心率对垂荡作用下船用转子-轴承系统动力学特性的影响
    3.4 小结
4 横摇作用下船用转子-轴承系统的非线性动力学特性
    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
    4.3 小结
5 横摇作用下船用转子-轴承系统非线性动力学特性的参数分析
    5.1 横摇幅值对船用转子-轴承系统动力学特性的影响
    5.2 横摇频率比对船用转子-轴承系统动力学特性的影响
    5.3 偏心率对横摇作用下船用-转子轴承系统动力学特性的影响
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3972547