耦合故障转子系统非线性动力学行为数值模拟

发布时间：2020-12-08 00:42

　　随着科学技术的进步，旋转机械正日益向着高速、高效方向发展，对其动力特性、稳定性以及可靠性也提出了更高的要求。现代非线性动力学理论的发展与运用，使得转子动力学研究面貌一新，并且已成为当今国内外的热门研究课题。 旋转机械中常常会出现两种或两种以上故障同时存在的情况，其耦合故障的非线性动力学行为较单一故障更加复杂，且相互影响。本文以现代非线性动力学理论和转子动力学理论为基础，采用新的短轴承非稳态非线性油膜力公式和非稳态油膜转子—轴承系统碰摩的刚性约束非光滑模型，利用数值积分方法研究了油膜力作用下碰摩转子系统的非线性动力学行为，并且作出了系统响应的相图、Poincare截面图、幅值谱图、分岔图和时序响应图，分析了系统响应随转速、不平衡量和油膜特性参数等变化而出现的复杂的非线性动力学现象，研究结果表明：随着转速增加，碰摩力逐渐成为系统响应的主要因素；随着偏心量增加，系统响应出现丰富的非线性现象；定子刚度对转子系统有较大的影响。 其次，对含松动与碰摩的转子系统的非线性动力学行为进行了详细的分析，考察了其随转速、轴承支座质量以及偏心量等变化的非线性动力学特性，得到如下结论：转速较低时，未... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 本课题的提出及研究的目的和意义
    1.2 本课题的研究概况
    1.3 本论文的主要研究内容及安排
第二章 非线性动力系统理论基础
    2.1 分岔理论概述
    2.2 混沌理论概述
    2.3 非线性方程的主要研究方法
        2.3.1 分岔图
        2.3.2 相图
        2.3.3 Poincare截面
        2.3.4 时间历程
        2.3.5 功率谱法
    2.4 油膜力的计算公式
第三章 考虑油膜力作用的碰摩转子系统动力学行为分析
    3.1 考虑油膜力作用的碰摩转子系统的动力学模型
    3.2 碰摩力表达式
    3.3 考虑油膜力作用的碰摩转子系统的动力学微分方程
    3.4 考虑油膜力作用的碰摩转子系统的动力学行为分析
        3.4.1 激励频率对碰摩转子-轴承系统响应的影响
        3.4.2 偏心量对碰摩转子-轴承系统响应的影响
        3.4.3 定子刚度对碰摩转子-轴承系统响应的影响
        3.4.4 几点结论
第四章 含松动与碰摩的转子-轴承系统的非线性动力学行为分析
    4.1 含松动与碰摩的转子-轴承系统的动力学模型
    4.2 含松动与碰摩的转子-轴承系统的动力学行为
        4.2.1 激励频率对含松动与碰摩的转子-轴承系统响应的影响
        4.2.2 轴承支座质量对含松动与碰摩的转子-轴承系统响应的影响
        4.2.3 偏心量对含松动与碰摩的转子-轴承系统响应的影响
        4.2.4 几点结论
第五章 高维局部非线性系统的子结构模态综合法
    5.1 引言
    5.2 改进的自由界面模态综合法及其在转子系统中的应用
        5.2.1 子结构的动力学方程及频率截断准则
        5.2.2 高维局部非线性系统模型的建立及其自由度缩减方法
    5.3 本章小结
第六章 结束语
    6.1 本文的主要工作
    6.2 存在的问题和今后工作的发展趋势
参考文献
致谢
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本文编号：2904154