柔性转子—轴承系统振动模态分析及控制

发布时间：2020-07-02 04:15

【摘要】： 高转速、轻结构是近代高速旋转机械的设计趋势,它提高了旋转机械的性能,但也引发出许多严重的失稳现象。对于这些问题的分析和解决,在当今计算机技术快速发展的时代,对于工程人员来说应用计算机来解决问题显得尤为重要。由于基于有限元理论的转子动力学分析软件的不断出现,计算方法也日趋成熟,利用计算机仿真分析,可以很好的模拟转子—轴承系统的非线性特性。利用各种计算机软件进行转子系统的动力学建模、仿真与控制是一种快速分析和解决转子—轴承系统动力学问题的有效途径。 本文从转子—轴承系统的实际工作情况出发,对考虑基础影响的转子系统建模进行了研究。针对本文给定的转子系统力学模型,应用文中采用的方法,建立了模型的动力学方程。对于转子系统的分析计算,本文选择ANSYS有限元分析软件对三盘转子模型系统建模,并对其进行动力学分析,计算结果比较好的反映了转子系统的动力学特性。计算结果以图表形式给出,其中大量的云图十分形象真实的表现了转子的模态和在受力情况下的转子响应情况。本文讨论了用可控挤压油膜阻尼器轴承主动施加控制力的方案,利用MATLAB软件采用Riccati传递矩阵法编制了计算转子系统不平衡响应的程序,绘制了转子的临界转速和非临界转速的响应和质心运动轨迹。 对于参数不确定的转子系统的振动主动控制,要求能够实现在线补偿系统的不确定特性和提供各种激励力,使控制器对系统参数或激励力的扰动具有良好的鲁棒性,以期控制振动的同时,能够进一步完善系统的稳定性。进行鲁棒控制的研究是转子振动主动控制研究的发展方向。对具有大量不确定性因素的转子系统,应用鲁棒控制理论对转子振动控制进行了理论分析和研究。本文针对单盘转子模型,设计了鲁棒H∞次优控制器,并利用MATLAB的Simulink工具箱对该控制系统进行仿真,对转子振动控制的仿真结果比较理想。
【学位授予单位】：四川理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH113
【图文】：

图 2-1 轴系质量离散化(Figure2-1 dissociation of the shafts’ mass)和diJ 分别为简化到结点 i 处的质量、极转动( d)diJ 分别为原位于结点 i 处叶轮的质量、极dj 和 l 分别为对应轴段单位长的质量、极转即iiμ l，其余类推。，结点间的第i个轴段由s个截面尺寸不同的质量、极转动惯量、直径转动惯量和长度分别应质心到左端截面的距离为ka ( k = 1,2,...,s)，

图 2-1 轴系质量离散化(Figure2-1 dissociation of the shafts’ mass)diJ 分别为简化到结点 i 处的质量、极转动( d)diJ 分别为原位于结点 i 处叶轮的质量、极dj 和 l 分别为对应轴段单位长的质量、极转iiμ l，其余类推。结点间的第i个轴段由s个截面尺寸不同的量、极转动惯量、直径转动惯量和长度分应质心到左端截面的距离为ka ( k = 1,2,...,s)

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈斗;;变压器结构强度及模态分析[J];电工文摘;2010年04期

2 ;[J];;年期

3 ;[J];;年期

4 ;[J];;年期

5 ;[J];;年期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相关会议论文 前10条

1 李明勇;马轩祥;李玉龙;李斌;赵令诚;;上颌中切牙的振动模态分析[A];第七届全国生物力学学术会议论文集[C];2003年

2 李军强;彭勇;闫文辉;;旋转导向钻井工具稳定平台振动模态计算[A];2006年石油装备学术研讨会论文集[C];2006年

3 赵坚;于明;杜娟;闫献国;;航空发动机涡轮盘振动模态与声模态分析研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集（下册）[C];2009年

4 杨金福;崔颖;杨昆;付忠广;于达仁;刘占生;;200MW汽轮机低压转子—轴承油膜振荡特性研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年

5 马震岳;张雷克;;非线性转子—轴承系统动力学的研究现状与展望[A];水电设备的研究与实践——第十七次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2009年

6 乔文孝;张菲;车小花;;不同夹持条件下弯曲振子振动模态分析[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年

7 叶汉文;谢志文;;钢琴肋木作用的振动模态分析[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年

8 谭昆仑;;DFFT和CAA在砼桩基无损检测中的应用[A];天津市市政（公路）工程研究院院庆五十五周年论文选集（1950～2005）上册[C];2005年

9 吴磊;程建华;孙枫;;基于振动特性的光纤陀螺结构件改进设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年

10 许龙;林书玉;;夹心式换能器耦合振动特性研究[A];2009年度全国物理声学会议论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前4条

1 杨智荣;基于振动模态分析管道腐蚀损伤检测方法研究[D];大连理工大学;2007年

2 刘相秋;弱耦合星载天线结构动力学分析及振动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

3 田仲初;大跨度钢箱拱桥的施工控制关键技术与动力特性研究[D];中南大学;2007年

4 姜伟;基于约束拓扑变换的大规模复杂多刚体系统振动分析[D];华中科技大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 王宁;柔性转子—轴承系统振动模态分析及控制[D];四川理工学院;2007年

2 袁海峰;叶轮叶片振动模态分析与实验研究[D];武汉理工大学;2010年

3 王军强;基于振动模态分析技术和神经网络的结构损伤监测[D];西北工业大学;2002年

4 李洪琴;基于振动模态分析和BP网络的桥梁损伤识别研究[D];山东科技大学;2010年

5 李德江;旋转机械轴心轨迹的理论计算、提纯和自动识别研究[D];山东大学;2007年

6 张冬梅;某型航空发动机环形燃烧室火焰筒振动模态与声学模态分析[D];沈阳航空工业学院;2009年

7 张治国;基于模态分析理论和神经网络的桥梁损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2005年

8 赵小宇;非线性转子—轴承系统稳定性优化设计研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

9 付密果;高速轮胎试验台转鼓的振动分析及优化设计[D];吉林大学;2008年

10 吴佳;某冲压空气涡轮结构设计及强度寿命振动分析[D];南京航空航天大学;2008年

本文编号：2737727