轴承—转子系统非线性动力学若干问题研究

发布时间：2024-03-21 01:54

　　旋转机械广泛应用于机械、动力、航空航天等工程技术领域。当前，随着科学技术的不断进步，旋转机械的设计正日益朝着大功率、高转速及柔性等方向发展。使用中也出现了许多用传统的线性理论无法解释的现象(如混沌现象，概周期运动等)，并导致了许多严重的事故。本课题“轴承—转子系统非线性动力学若干问题研究”来源于东南大学火电机组国家振动研究中心。在此背景下，以轴承—转子系统为研究对象，利用数值积分法和Poincare映射并结合谱分析，研究了转子动力学中的若干非线性问题，所得结果为有关旋转机械的设计及故障监测与诊断提供了一定的依据。 论文首先介绍了非线性转子动力学中常用的有关基本理论及本文采用的一种非线性非稳态油膜力模型，并利用该模型从多个角度研究了轴承—刚性转子的非线性动力学行为。结果表明，在这一非稳态油膜力模型下，在转速、无量纲偏心及一包含诸多因素的综合参数的变化过程中，在很大的范围内，系统运动都会出现由不断倍周期分岔导致的混沌现象和概周期运动。 以轴中间存在弓形裂纹的Jeffcon弹性转子为研究对象，考虑转轴涡动对裂纹开闭规律的影响，建立了轴承—弹性裂纹转子的非线性动力学模型。在此基...

【文章页数】：100 页

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 选题背景与本研究的目的意义
    1.2 轴承-转子系统非线性动力学研究概况
        1.2.1 关于非线性油膜力模型的研究
        1.2.2 非线性油膜力导致的转子非线性行为的研究现状
        1.2.3 裂纹转子研究现状简述
    1.3 论文的主要研究内容
第二章 轴承-转子系统非线性动力学理论基础
    2.1 转子非线性动力学的一般描述
    2.2 Poincare映射
    2.3 概周期运动及混沌运动的统计特性
    2.4 非线性油膜力模型概述
    2.5 雷诺方程
    2.6 非稳态油膜力的一般公式
    2.7 C阵的正定性
    2.8 油膜力在静坐标系中的表达式
    2.9 无限短圆柱轴承的油膜力
    2.10 本章小结
第三章 轴承-刚性转子系统的分岔与混沌行为研究
    3.1 轴承-刚性转子系统动力学模型
        3.1.1 非线性油膜力模型
        3.1.2 运动微分方程
    3.2 关于无量纲转速的计算结果及分析
        3.2.1 无量纲偏心为不同定值时，对应不同综合参数的计算结果
        3.2.2 综合参数为不同定值时，对应不同无量纲偏心的计算结果
    3.3 无量纲偏心量为变化参数时的计算结果及分析
        3.3.1 同-转速不同综合参数的计算结果及分析
        3.3.2 同-综合参数不同转速的计算结果及分析
    3.4 综合参数为变量时的计算结果及分析
    3.5 局部细化及分析图总成
    3.6 本章小结
第四章 轴承-裂纹转子非线性动力学
    4.1 轴承-裂纹转子非线性动力学模型
    4.2 计算结果及分析
        4.2.1 裂纹相对深度为定值时关于无量纲转速的分岔计算结果及分析
        4.2.2 关于无量纲偏心的计算结果及分析
        4.2.3 关于阻尼比的计算结果及分析
    4.3 本章小结
第五章 有限宽轴承-转子系统的非线性行为研究
    5.1 求解雷诺方程的平均本征值法
        5.1.1 本征值、本征函数及其正交性
        5.1.2 雷诺润滑方程解的一般形式
        5.1.3 平均本征值法
        5.1.4 非齐次特解P*(θ)
        5.1.5 半Sommerfeld条件下的承载能力
    5.2 非稳态情况下有限宽轴承的承载能力
    5.3 有限宽轴承-转子系统动力学模型
    5.4 计算结果及分析
        5.4.1 关于无量纲转速的计算结果
        5.4.2 关于综合参数的计算结果
        5.4.3 关于无量纲偏心的计算结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的主要研究成果



本文编号：3933646