故障转子系统不同支承条件下的动力学特性分析

发布时间：2017-11-19 02:00

  本文关键词：故障转子系统不同支承条件下的动力学特性分析

  更多相关文章： 转子-轴承系统 不对中-碰摩耦合故障 简支 滚动轴承 油膜

【摘要】：转子-轴承系统作为旋转机械的核心部件,在国防、能源、电力、交通和化工等各个领域中广泛应用并发挥着重要的作用。近年来,由于旋转机械系统中各种异常振动而引发的灾难性事故,使得人们越来越认识到研究转子-轴承系统动力学的重要性。转子系统动力学特性的优劣将会直接影响到汽轮发电机组等大型旋转机械是否能安全、稳定、可靠地运行。由于旋转机械应用在不同领域,所处的工作环境也各不相同,所以诱发转子发生故障的原因也多种多样。最常见的故障有碰摩,不对中,裂纹,油膜震荡,松动等。除了单一故障外,还出现各种类型的耦合故障,其振动特性更加复杂。本文主要研究转子系统在不同支承下的动力学特性。运用转子动力学理论,建立了系统的集中质量模型。用数值和实验方法研究了简单转子系统在不同支承模型下的动力学特性,并且对每种支承下的不对中-碰摩耦合故障进行分析研究。本文主要的研究工作具体如下：首先,介绍了本文所涉及到的基本理论和数值算法,如求解转子系统动力学特性的经典理论,介绍了求解动力学方程的Newmark-β法,介绍了文中所用到的碰摩模型,介绍了不对中的机理,同时建立了不对中-碰摩耦合故障的动力学模型；同时对于本文用到的支撑模型进行分析,介绍了滚动轴承模型和油膜力模型。建立了简支下发生不对中、碰摩、不对中-碰摩耦合故障的模型。简单分析简支下的转子系统在健康情况下的动态特性。研究了不对中、碰摩、不对中-碰摩耦合情况下转子系统的动力学特性,考察了不对中角度、间隙、碰摩刚度、转速、摩擦系数、不等参数变化对系统的影响,发现了系统周期运动的规律,并与参考文献进行比较验证。其次,建立了滚动轴承支承下发生不对中、碰摩、不对中-碰摩耦合故障的模型,简单分析滚动轴承支承下的转子系统在健康情况下的动态特性。基于非线性理论和数值解法研究了不对中、碰摩、不对中-碰摩耦合情况下转子系统的动力学特性,考察了不对中角度、间隙、碰摩刚度、转速、摩擦系数、不平衡量等参数变化对系统的影响,发现了系统周期运动的规律,并与实验数据进行比较验证。最后,建立了油膜支承下发生不对中、碰摩、不对中-碰摩耦合故障的模型,简单分析油膜支承下的转子系统在健康情况下的动态特性。基于非线性理论和数值解法研究了不对中、碰摩、不对中-碰摩耦合情况下转子系统的动力学特性,考察了不对中角度、间隙、碰摩刚度、转速、摩擦系数、不平衡量等参数变化对系统的影响,发现了系统周期运动的规律,并与实验数据进行比较验证。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH113

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本文编号：1201888