基于被动式电磁阻尼器对转子系统振动控制的研究
发布时间：2022-01-12 08:36
旋转部件被广泛地应用于包括燃气轮机,航空发动机,工业压缩机及各种电动机等机械装置中。在电力、航空、机械、化工、纺织等国民经济领域中起着非常重要的作用。由于旋转机械的不平衡量引起的振动,在过临界转速时最为强烈,对转子系统的影响较大,造成了工程上很多不必要的损失。因此,对转子动力学的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文首先分析了单盘转子的动力特性,研究了系统的临界转速和固有频率的关系,分析了涡动的现象及特征,简要的介绍了有关转子平衡的理论知识。介绍了分析、计算转子临界转速的传递矩阵法和Riccati传递矩阵法,并利用Matlab软件编写程序,对Riccati传递矩阵法进行检验,得到了较为理想的结果。其次,本文总结了当前国内外学者对转子振动控制的大量研究工作,对各种控制方法加以介绍和比较。介绍了被动式电磁阻尼器的工作原理,通过分析发现电磁阻尼器线圈内由于转子涡动时变化的磁场而产生的波动电流与转子位移间的相位差是产生阻尼的主要原因,推导了波动电流、阻尼系数的计算公式,讨论了各阻尼系数随电流的变化趋势。最后,本文将电磁阻尼器应用于单盘转子系统之上,分析了电磁阻尼器对转子系统通过临界转速时的振幅...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Jeffcott转子示意图
2.2Jeffeott转子的涡动分析l，，， 2.2.1Jcffcott转子的运动微分方程假设Jeffcott转子如图2.2所示，其中口习陀是固定坐标系，无质量的弹性轴的弯曲刚度为刀，在跨中安装有质量为m的刚性薄圆盘。薄是指盘厚△远小于直径D，一般在工程上常把习D<0.1的圆盘看作薄圆盘。由于材料、工艺等因素使圆盘的质心偏离轴线，偏心距为。。当转子以等角速度山自转时，偏心引起的离心惯性力将使轴弯曲，产生动扰动，并随之带动薄圆盘进动。因为圆盘安装在跨中，并且轴弯曲变形引起的各横截面的轴向位移是高阶小量，可以忽略不计，所以薄圆盘始终在原先的自身平面内运动。如前所述，刚体的平面运动可以用基点的移动与绕基点的定轴转动来表示。现在把转子轴线与圆盘的交点口‘选作基点
{{{… …娜娜图2.2垂直Jeffeott转子模型图2.3圆盘几何变形图设圆盘在瞬时t的状态如图2.3所示，这是弹性轴因有动扰动尸而对圆盘的作用力为户，它在坐标轴上的投影分别为:{Fx二一欣Fy=一勺(2一13)式中:k—弹性轴在跨中的刚度系数。由材料力学可知，两端简支梁在跨中的刚度为:k二48丑Il3假设圆盘的运动中受到粘性外阻尼力反的作用，它的两个投影分别为:!Rx一“IR，二一妙(2一14)式中:。—粘性阻尼系数，一般由试验测定。根据牛顿运动定理，质点系的质量与质心加速度的乘积等于外力系的主矢量
【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性动力学理论及其在机械系统中应用的若干进展[J]. 陈予恕,曹登庆,吴志强. 宇航学报. 2007(04)
[2]控制器参数对电磁轴承系统非线性特性的影响[J]. 杨声云,李建华,吴昊天,陈震. 仪器仪表学报. 2005(S1)
[3]高速转子系统振动控制技术评述[J]. 李文忠,王黎钦. 机械强度. 2005(01)
[4]被动式电磁阻尼器用于转子振动控制的实验研究[J]. 王桂红,郑水英,马振飞. 机床与液压. 2004(07)
[5]被动式电磁阻尼器对转子振动进行控制的机理探讨和实验研究[J]. 王桂红,马振飞. 机械. 2003(06)
[6]磁流变液阻尼器—柔性转子系统振动特性与控制的再研究[J]. 汪建晓,孟光. 机械强度. 2003(04)
[7]MATLAB在转子振动固有频率计算中的应用[J]. 郭春华. 四川轻化工学院学报. 2001(04)
[8]磁流变液阻尼器-转子系统的振动特性实验研究[J]. 汪建晓,孟光. 佛山科学技术学院学报(自然科学版). 2001(02)
[9]机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述[J]. 王加春,李旦,董申. 机械强度. 2001(02)
[10]转子系统振动的CSFDB主动控制实验研究[J]. 任兴民,杨文献,顾家柳,秦卫阳. 应用力学学报. 2001(01)
博士论文
[1]航空发动机柔性转子动力特性及高速动平衡试验研究[D]. 邓旺群.南京航空航天大学 2006
硕士论文
[1]旋转机械动力响应的非线性控制[D]. 孙锦花.河海大学 2007
[2]带细长轴的动力涡轮转子动力特性分析[D]. 徐金锁.西北工业大学 2005
[3]被动式电磁阻尼器的理论与实验研究[D]. 王桂红.浙江大学 2004
[4]挠性转子动力特性分析及平衡计算[D]. 秦建军.武汉理工大学 2003
[5]电流变阻尼器及其在减振应用中的研究[D]. 李斌.西北工业大学 2001
本文编号：3584463
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Jeffcott转子示意图
2.2Jeffeott转子的涡动分析l，，， 2.2.1Jcffcott转子的运动微分方程假设Jeffcott转子如图2.2所示，其中口习陀是固定坐标系，无质量的弹性轴的弯曲刚度为刀，在跨中安装有质量为m的刚性薄圆盘。薄是指盘厚△远小于直径D，一般在工程上常把习D<0.1的圆盘看作薄圆盘。由于材料、工艺等因素使圆盘的质心偏离轴线，偏心距为。。当转子以等角速度山自转时，偏心引起的离心惯性力将使轴弯曲，产生动扰动，并随之带动薄圆盘进动。因为圆盘安装在跨中，并且轴弯曲变形引起的各横截面的轴向位移是高阶小量，可以忽略不计，所以薄圆盘始终在原先的自身平面内运动。如前所述，刚体的平面运动可以用基点的移动与绕基点的定轴转动来表示。现在把转子轴线与圆盘的交点口‘选作基点
{{{… …娜娜图2.2垂直Jeffeott转子模型图2.3圆盘几何变形图设圆盘在瞬时t的状态如图2.3所示，这是弹性轴因有动扰动尸而对圆盘的作用力为户，它在坐标轴上的投影分别为:{Fx二一欣Fy=一勺(2一13)式中:k—弹性轴在跨中的刚度系数。由材料力学可知，两端简支梁在跨中的刚度为:k二48丑Il3假设圆盘的运动中受到粘性外阻尼力反的作用，它的两个投影分别为:!Rx一“IR，二一妙(2一14)式中:。—粘性阻尼系数，一般由试验测定。根据牛顿运动定理，质点系的质量与质心加速度的乘积等于外力系的主矢量
【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性动力学理论及其在机械系统中应用的若干进展[J]. 陈予恕,曹登庆,吴志强. 宇航学报. 2007(04)
[2]控制器参数对电磁轴承系统非线性特性的影响[J]. 杨声云,李建华,吴昊天,陈震. 仪器仪表学报. 2005(S1)
[3]高速转子系统振动控制技术评述[J]. 李文忠,王黎钦. 机械强度. 2005(01)
[4]被动式电磁阻尼器用于转子振动控制的实验研究[J]. 王桂红,郑水英,马振飞. 机床与液压. 2004(07)
[5]被动式电磁阻尼器对转子振动进行控制的机理探讨和实验研究[J]. 王桂红,马振飞. 机械. 2003(06)
[6]磁流变液阻尼器—柔性转子系统振动特性与控制的再研究[J]. 汪建晓,孟光. 机械强度. 2003(04)
[7]MATLAB在转子振动固有频率计算中的应用[J]. 郭春华. 四川轻化工学院学报. 2001(04)
[8]磁流变液阻尼器-转子系统的振动特性实验研究[J]. 汪建晓,孟光. 佛山科学技术学院学报(自然科学版). 2001(02)
[9]机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述[J]. 王加春,李旦,董申. 机械强度. 2001(02)
[10]转子系统振动的CSFDB主动控制实验研究[J]. 任兴民,杨文献,顾家柳,秦卫阳. 应用力学学报. 2001(01)
博士论文
[1]航空发动机柔性转子动力特性及高速动平衡试验研究[D]. 邓旺群.南京航空航天大学 2006
硕士论文
[1]旋转机械动力响应的非线性控制[D]. 孙锦花.河海大学 2007
[2]带细长轴的动力涡轮转子动力特性分析[D]. 徐金锁.西北工业大学 2005
[3]被动式电磁阻尼器的理论与实验研究[D]. 王桂红.浙江大学 2004
[4]挠性转子动力特性分析及平衡计算[D]. 秦建军.武汉理工大学 2003
[5]电流变阻尼器及其在减振应用中的研究[D]. 李斌.西北工业大学 2001
本文编号：3584463
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