一类转子—轴承—密封系统在静态偏置下的动力学研究及控制

发布时间：2017-04-12 08:06

  本文关键词：一类转子—轴承—密封系统在静态偏置下的动力学研究及控制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：转子-轴承-密封系统是一种多自由度、耦合的非线性系统,它能应用到很多领域.随着介质压力与转速的提高,大型旋转机械关于密封间隙的流体激振问题逐渐凸显了出来,因此现代大型机械发展的关键技术就是控制流体激振.目前对于密封系统的理论研究大多都是在不考虑静态偏置条件下完成的,因此本文在密封流体激振模型中,轴颈在密封腔中考虑静态偏置条件下进行的动力学分析研究,为旋转机械的安装误差和标高设计提供了理论上的依据.在机械运动的过程中,人们发现转子-轴承-密封系统在高速运动的时,会出现失稳的情况,从而会干扰到转子-轴承-密封系统的稳定性.因此本文研究转子-轴承-密封系统的运动是很有必要的,可以为现实生活中提供大量的数据.本文在转子-轴承-密封系统中,研究不同参数对系统的稳定性影响,再结合数值模拟对系统的稳定性行为进行了讨论分析,结果表明系统的稳定性十分复杂多变.为了使系统的稳定区域能得到延长,我们试着采用加入合适的控制器对系统的混沌行为进行控制,从而使得系统的稳定性区域增加. 本文有关的内容安排： 首先介绍了国内外转子-密封系统的发展历史,然后进一步阐述研究对象选择的目的和意义.说明转子系统中主要存在的问题和现象,以及分析造成这些问题和现象的原因. 其次研究转子-轴承-密封系统在考虑静态偏置条件下的动力学模型,并且分析了不同的系统,通过数值模拟,结合分岔图、最大Lyapunov指数图、庞加莱映射图、相图、时间响应图,研究系统复杂的动力学行为.本文主要的研究为：系统考虑不同偏心量r、系统刚度比K、静态偏置率e影响下的轴承-转子-密封系统.最后对轴承-转子-密封系统的混沌控制.我们在系统模型中加入一项控制项,对系统进行数值仿真,分析系统在控制前后的分岔图,研究控制项对系统的影响,使得混沌的延迟出现.由于考虑到刚度的变化将会影响到系统变化,因此我们的工作重点就是可以使刚度能够达到我们满意的取值,再通过数值模拟,得到系统在受控制前、后的分岔图.通过研究总结,我们可以发现：在有关混沌的控制过程中,不同的控制方法对系统的控制行为各有差异,所以在对控制器的选取时,应观察此控制方法是否对系统最有效.
【关键词】：轴承-转子-密封 静态偏置 分岔 混沌 控制
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH113;TP13
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-11
• 1.1 引言9
• 1.2 转子-轴承-密封系统在国内外的研究现状9
• 1.3 本文选题的目的、意义极其该领域存在的问题9-10
• 1.4 本文内容安排10-11
• 2 转子-轴承-密封系统动力学行为分析方法11-14
• 2.1 理论方法11
• 2.2 转子-轴承系统的动力学行为分析方法11-13
• 2.2.1 周期解、拟周期解和混沌解判断方法11-12
• 2.2.2 最大Lyapunov指数图12
• 2.2.3 分岔图12
• 2.2.4 相图和轴心轨迹图12
• 2.2.5 庞加莱映射图12-13
• 2.3 本章小结13-14
• 3 转子-轴承-密封系统在静态偏置下的动力学分析14-32
• 3.1 转子-轴承-密封系统的模型14-17
• 3.2 转速对系统的影响17-22
• 3.3 静态偏置率对系统的影响22-23
• 3.4 偏心距对系统的影响23-28
• 3.5 刚度对系统分岔和混沌运动的影响28-31
• 3.6 本章小结31-32
• 4 转子-轴承-密封系统控制方法32-44
• 4.1 x x反馈控制32-40
• 4.2 刚度对 x x控制方法的影响40-42
• 4.3 比例微分控制器控制42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 总结与展望44-45
• 5.1 主要研究工作总结44
• 5.2 研究工作展望44-45
• 致谢45-46
• 参考文献46-48
• 攻读学位期间的研究成果48

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘阳,孙冲,崔展鹏,崔妍;航天工程中串联密封系统建模与仿真[J];系统仿真学报;2005年07期

2 李忠刚;陈予恕;;非线性转子-密封系统1∶2亚谐共振分岔研究[J];应用数学和力学;2012年04期

3 许钟麟;正压自密封式密封系统[J];建筑科学;1989年04期

4 刘月英;密封系统的冲洗液量调控[J];流体工程;1993年05期

5 张雨虹;密封系统中冲洗液粒子的分离[J];流体工程;1993年06期

6 王淑华,程钰,吴建德;新型的气液密封系统[J];机械研究与应用;1996年03期

7 陶建均,金振邦;零泄漏低摩擦密封系统[J];机电信息;2002年02期

8 余伟平;梅肖潮;张孝风;陆河权;赵锦靖;汪慧;;高温高压泵密封系统的设计与研究[J];通用机械;2010年12期

9 胥晓东;石强;张兆宽;王威强;;法兰密封系统应力松弛有限元分析[J];压力容器;2013年04期

10 池长青,王之珊,赵丕智,潘华;一种高性能铁磁流体密封系统的实验研究[J];北京航空航天大学学报;1989年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘阳;周凤广;孙冲;崔展鹏;;串联密封系统泄漏规律实验研究[A];中国真空学会第六届全国会员代表大会暨学术会议论文摘要集[C];2004年

2 刘阳;孙冲;崔展鹏;刘鹰;;串联密封系统泄漏模拟试验研究[A];中国真空学会第六届全国会员大会暨学术会议论文集[C];2004年

3 李忠刚;陈予恕;;转子-密封系统中气流激振力的非线性动力学特性分析[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年

4 ;载压密封系统温补新概念——一种管道补偿接头[A];老科技工作者为“十五”计划再做贡献经验交流研讨会论文汇编[C];2001年

5 龚秋兰;王林克;王京;;改造密封系统设计延长液压破碎锤使用寿命[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年

6 杨霄;;宝钢线材辊箱密封系统研究及国产化[A];2001中国钢铁年会论文集（下卷）[C];2001年

7 李忠刚;焦映厚;陈照波;李明章;;转子—密封系统非线性动力学特性分析[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年

8 向玲;王子瑞;唐贵基;;不平衡转子—轴承—密封系统的非线性动力学分析[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年

9 姜帆;于涵;金玉坤;;车窗升降密封系统阻力分解分析[A];第十届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2013年

10 王_";帅健;刘焰明;朱汉华;;转子—轴承—密封系统的多因素动力行为研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 杨新兵 雷志云;鞍钢新轧冷轧厂密封系统优化工作成效显著[N];中国冶金报;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 王亮;金属橡胶密封系统模型建立及仿真分析[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 王刚;一种新型带压防喷密封系统的研制[D];中国石油大学;2010年

3 王楠;一类转子—轴承—密封系统在静态偏置下的动力学研究及控制[D];兰州交通大学;2014年

4 李忠刚;转子—轴承—密封系统非线性动力学特性的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

5 李晓蕾;一种非线性转子—轴承—密封系统的动力学行为分析以及控制研究[D];兰州交通大学;2014年

6 哈明达;带压作业开关柔性密封系统及其控制技术研究[D];大庆石油学院;2008年

7 于贵;转轴—密封系统的动力特性研究[D];河南理工大学;2012年

  本文关键词：一类转子—轴承—密封系统在静态偏置下的动力学研究及控制，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：301055