含裂纹单盘转子系统的动力学分析

发布时间：2020-05-16 19:20

【摘要】： 本文引入了几何非线性关系和等效线弹簧模型对含裂纹的弹性轴弹性盘转子系统进行非线性动力学分析。首先为处理裂纹对轴的局部削弱作用，提出了等效线弹簧模型，推导了线弹簧弹性本构关系，，获得了裂纹转动轴的柔度模型，然后，应用Lagrange方程建立了盘和裂纹处于轴任意位置的无量纲的单盘转子系统的非线性运动控制微分方程。第三章研究了含裂纹转子系统的非线性动力稳定性。首先简单讨论了含裂纹的单盘转子系统的线性动力稳定性，并与相关的文献作出比较，验证了等效线弹簧模型的正确性和精确性；然后，讨论了含裂纹的单盘转子系统的非线性动力稳定性，得到了一组具有周期系数的非线性微分方程组，且利用周期运动的稳定性理论进行了求解，深入讨论了盘的厚度，盘所处的位置和裂纹所处的位置对转子系统动力稳定性的影响。第四章研究了含裂纹的单盘转子系统的非线性动力响应。第一部分讨论了具两个自由度的裂纹转子系统的线性动力响应，利用谐波平衡法求解，讨论了裂纹深度的变化、裂纹在轴上位置的变化、圆盘厚度的变化和圆盘偏心距的变化对转子动力响应的影响；第二部分讨论了具单个自由度的裂纹转子系统的非线性动力响应，利用多尺度法和Newton-Raphson方法求解，讨论了系统的主共振响应，分析了外激励幅值、轴的内阻尼、和裂纹深度对系统幅频响应曲线的影响。第五章研究了含裂纹的单盘转子系统的分叉与混沌特性。从理论上确定了在垂直平面内振动的裂纹转子运动方程的分叉参数集，且用数值方法验证了理论分析的正确性，同时，还利用Melnikov函数法给出了系统发生混沌运动的临界条件，最后，利用数值方法研究了考虑涡动影响的转子系统的动力特性。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：O322

【引证文献】

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本文编号：2667186