旋转设备非线性转子系统汽流激振突变性能研究

发布时间：2017-10-18 13:46

  本文关键词：旋转设备非线性转子系统汽流激振突变性能研究

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【摘要】：本文基于国家自然科学基金资助项目——非线性旋转机械转子系统的突变故障预测研究（50975105）撰写。大型旋转机械在国民生产中用途广泛，安全可靠性要求高。在实际生产中，没有前期征兆突然产生的突变故障发生频繁，比可预测的缓变故障更具有危害性，因此针对大型旋转机械转子系统进行突变故障研究具有很重要的现实意义。本文对旋转机械转子-轴承系统的汽流激振故障问题建立非线性模型，运用突变思想进行故障诊断与预测。 本文的工作内容主要分为三部分： 第一部分主要针对汽流间隙激振模型进行分析。选取简化后的汽流间隙激振力Alford力模型，建立转子系统的非线性动力学方程，用平均法推导出频率响应方程。结合突变理论，推导出汽流激振故障的突变流形和分叉集，，并讨论突变因子对系统稳定性的影响。最后通过数值计算方法对结果进行了验证。 第二部分在只考虑汽流力的系统上加上Capone动态油膜力。Capone动态油膜力模型计算精度高，收敛性好。建立考虑Capone动态油膜力和简化后的汽流间隙激振力Alford力的转子-轴承系统动力学模型。使用四阶龙格库塔方程计算出系统对转速、轴承间隙距离的分岔图，以及其他因子对系统稳定性的影响。 第三部分为搭建转子系统振动试验台。为了能验证研究成果和收集振动状态数据，需要设计、搭建能模拟故障的振动试验台。 本文的研究成果为旋转机械转子系统汽流激振突变故障的诊断与预测提供一定的理论支持。
【关键词】：非线性转子 突变理论 汽流激振 油膜涡动
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH165.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 论文研究背景及意义9
• 1.2 国内外发展现状9-14
• 1.3 突变研究方法的发展14-15
• 1.4 本文研究内容15-18
• 2 突变理论的简介18-26
• 2.1 突变理论概述18-19
• 2.2 突变理论的基础知识19-22
• 2.3 初等突变模型22-24
• 2.4 本章小结24-26
• 3 汽流间隙激振的突变模型建立及性能分析26-39
• 3.1 汽流间隙激振力模型27-29
• 3.2 汽流间隙激振突变模型29-32
• 3.3 汽流间隙激振突变故障性能分析32-38
• 3.4 本章小结38-39
• 4 轴承-转子系统汽流激振的突变模型建立及性能分析39-52
• 4.1 Capone动态油膜力模型39-41
• 4.2 Capone油膜力模型-转子系统汽流激振系统动力学模型41-43
• 4.3 Capone油膜力模型-转子系统汽流激振突变性能分析43-51
• 4.4 本章小结51-52
• 5 振动试验台设计52-59
• 5.1 转子-轴承系统振动台架设计52-53
• 5.2 转子-轴承系统振动台架性能计算53-58
• 5.3 转子振动台数据处理58
• 5.4 本章小结58-59
• 6 总结与展望59-61
• 6.1 总结59-60
• 6.2 展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-69
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的研究工作69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李录平;黄琪;邹新元;晋风华;;大型汽轮发电机组碰摩引起的振动突变机理[J];电力科学与技术学报;2007年01期

2 刘树英,宋雪萍,闻邦椿;转子系统故障发展过程的突变[J];东北大学学报;2005年03期

3 柴山,张耀明,曲庆文,赵又群,姚福生;汽轮机间隙气流激振力分析[J];中国工程科学;2001年04期

4 胡茑庆,陈敏,刘耀宗,杨光,温熙森;非线性转子系统碰摩现象的动力学仿真[J];国防科技大学学报;2000年06期

5 杨懿;李蔚;陈坚红;盛德仁;;受汽封力作用的连续转子模型研究[J];核动力工程;2010年06期

6 丁学俊,王刚,黄树红,郑楚光;Alford力中效率系数的一种计算方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年04期

7 张燕平;黄树红;高伟;王坤;;汽轮机故障诊断中的信息熵融合[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年07期

8 焦卫东;朱有剑;;基于EMD与倒谱分析的轴承故障诊断[J];机电工程;2009年02期

9 马建仓,吴启彬,罗磊;小波包分析在旋转机械冲击故障诊断中的应用研究[J];机械科学与技术;1998年02期

10 申_",黄树红,韩守木,杨叔子;旋转机械振动信号的信息熵特征[J];机械工程学报;2001年06期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 赵协广;基于小波变换和经验模态分解的滚动轴承故障诊断方法研究[D];山东科技大学;2009年

2 杨涛;基于小波分时尺度矩特征的多状态信息融合振动故障诊断和预测方法研究[D];华中科技大学;2009年

3 成玫;转子—轴承—密封系统动力学特性研究[D];上海交通大学;2009年

本文编号：1055271