叶片—轮盘转子系统动力特性分析

发布时间：2021-01-20 02:33

　　现代工业中,汽轮机、发电机、电动机以气体压缩机等都是典型的旋转机械,都以转子作为工作主体。早期旋转机械的工作转速较低,工作转速通常低于最小临界转速,这类转子可视为刚体,随着工作效率和推重比的提高,转子越来越往高速和细长的方向发展,此时无论是转子还是叶片都应视为挠性部件。因此,在研究高转速下带叶片转子系统的动力特性时,不能割裂叶片和转子系统之间的相互作用,而应该建立能够精确描述叶片对转子动力特性影响的模型。本文主要针对带叶片单盘转子系统建立叶片—轮盘转子系统动力学模型,研究叶片尺寸参数变化对临界转速的影响规律,进而为叶片—轮盘转子系统简化建模方法提供理论依据。针对带叶片单盘转子系统,本文主要做了以下研究工作:（1）基于经典Jeffcott转子理论模型,将转子涡动时叶片与轮盘之间的相互作用考虑在内。首先,将叶片等效为质点,建立带叶片转子4自由度模型,分析了叶片质量及转动惯量对临界转速的影响;其次,引入叶片两个方向自由度,建立考虑叶片与轮盘之间偏摆角的6自由度模型,分析了叶片相对轮盘的偏摆对转子临界转速的影响。（2）基于拉格朗日能量法,建立叶片—轮盘转子耦合系统的动力学模型。将每个叶片分别等... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

偏置圆盘在自转中的的离心惯性力

. 1 偏置圆盘在自转中的的离心惯性力 图 2. 2 单盘偏置转子运动坐标盘偏置转子系统坐标系模型的建立忽略重力对系统的影响。为了分析简化，又突出回转效应的影响，假定系统无在偏心质量，轮盘和叶片都视为不变形的刚体，同时无质量的转轴已经产生挠作稳态涡动。转子在运动过程中，轴线画出的轨迹是个锥面，其空间中的运动可以分解成随基点的定点转动，即建立固定坐标系oxyz，平动坐标系o x y z 和转动坐标系o叶盘无转速静止状态下轴心所在点，oxy 平面为叶盘所在平面；o 是平动坐标，o x y 平面为叶盘所在平面；o 是弹性轴动挠度曲线的切线，o ，o 是的圆盘直径，相对应坐标系如图 2 2 所示。

图 2. 1 偏置圆盘在自转中的的离心惯性力 图 2. 2 单盘偏置转子运动坐 2 1 单盘偏置转子系统坐标系模型的建立本节忽略重力对系统的影响。为了分析简化，又突出回转效应的影响，假定系统盘不存在偏心质量，轮盘和叶片都视为不变形的刚体，同时无质量的转轴已经产生，转子作稳态涡动。叶盘转子在运动过程中，轴线画出的轨迹是个锥面，其空间中的运动可以分解成移和绕基点的定点转动，即建立固定坐标系oxyz，平动坐标系o x y z 和转动坐标系中 o 是叶盘无转速静止状态下轴心所在点，oxy 平面为叶盘所在平面；o 是平动坐所在点，o x y 平面为叶盘所在平面；o 是弹性轴动挠度曲线的切线，o ，o 相垂直的圆盘直径，相对应坐标系如图 2 2 所示。


本文编号：2988188