本文關(guān)鍵詞：碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)特性研究

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【摘要】：大型汽輪發(fā)電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械,在電力能源、交通運(yùn)輸、石油化工等與人們息息相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用并發(fā)揮著極其重要的作用。由于轉(zhuǎn)靜子系統(tǒng)是大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部分,所以它運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性是否將直接決定機(jī)械是否能正常工作。以大型汽輪發(fā)電機(jī)組為代表的重要而精密的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,大都工作在非常復(fù)雜的環(huán)境下,再加上制造、安裝等其他因素的影響,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)行故障時(shí)有發(fā)生。為了降低汽輪發(fā)電機(jī)組的氣耗和熱耗率,大型機(jī)組的轉(zhuǎn)靜子間隙逐漸減小,最終使轉(zhuǎn)靜子發(fā)生碰摩故障的概率增大。動(dòng)靜碰摩一旦發(fā)生必將影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作,給企業(yè)和員工造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和安全威脅。因此研究碰摩故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性振動(dòng)特征,不僅具有非常重要的學(xué)術(shù)價(jià)值,而且對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的安全運(yùn)行和人們的正常生活都有重大的意義。本文通過(guò)把實(shí)際的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子簡(jiǎn)化為具有集中質(zhì)量的Jeffcott轉(zhuǎn)子物理模型,運(yùn)用分岔現(xiàn)象、突變現(xiàn)象、混沌現(xiàn)象等非線性振動(dòng)分析理論,對(duì)轉(zhuǎn)子徑向碰摩故障的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,建立了考慮系統(tǒng)的質(zhì)量偏心力、非線性油膜力的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。利用四階龍格庫(kù)塔數(shù)值模擬方法,對(duì)含有碰摩故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了分析。應(yīng)用碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分岔圖、相圖、Poincare截面圖、軸心軌跡圖、時(shí)域波形圖等非線性方法,分析了碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)含有周期、擬周期、混沌等豐富的動(dòng)力學(xué)行為,并發(fā)現(xiàn)了碰摩系統(tǒng)中含有倍周期分岔、倍周期倒分岔等非線性行為演變過(guò)程。重點(diǎn)討論了非線性摩擦力系數(shù)、非線性剛度系數(shù)、油膜力包含的各參數(shù)、基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)子非對(duì)稱剛度系數(shù)、雙跨圓盤(pán)偏心方向角度差等參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的影響。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)子 碰摩 動(dòng)力學(xué)模型 非線性振動(dòng) 非線性特性
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB53
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第2章 非線性振動(dòng)分析方法14-23
• 2.1 分岔與混沌行為14-16
• 2.1.1 分岔概念14-15
• 2.1.2 混沌概念15-16
• 2.1.3 通向混沌的途徑16
• 2.2 非線性振動(dòng)求解方法16-18
• 2.3 非線性振動(dòng)分析方法18-22
• 2.3.1 相圖18-20
• 2.3.2 Poincare截面圖20-21
• 2.3.3 分岔圖21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性振動(dòng)特性23-46
• 3.1 碰摩的分類23-24
• 3.2 碰摩力模型24-26
• 3.2.1 法向力模型24
• 3.2.2 切向力模型24-26
• 3.3 油膜力模型26-28
• 3.4 碰摩轉(zhuǎn)子的非線性振動(dòng)方程28-29
• 3.5 碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)特性分析29-36
• 3.5.1 非線性摩擦系數(shù)對(duì)碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)特性的影響30-34
• 3.5.2 非線性剛度系數(shù)對(duì)碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)特性的影響34-36
• 3.6 油膜力對(duì)碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)特性的影響36-45
• 3.6.1 潤(rùn)滑油黏度的影響36-39
• 3.6.2 軸承長(zhǎng)徑比的影響39-42
• 3.6.3 軸承間隙的影響42-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第4章 非對(duì)稱碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性振動(dòng)特性46-55
• 4.1 非對(duì)稱碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型46-48
• 4.2 非對(duì)稱轉(zhuǎn)子剛度對(duì)碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)特性的影響48-52
• 4.3 非對(duì)稱支承剛度對(duì)碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)特性的影響52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 第五章 雙跨碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性振動(dòng)特性55-73
• 5.1 雙跨碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程55-57
• 5.2 雙跨碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特性57-61
• 5.3 偏心方向角度差對(duì)雙跨碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性特性的影響61-65
• 5.4 聯(lián)軸器彎曲剛度對(duì)雙跨碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性特性的影響65-69
• 5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證69-72
• 5.6 本章小結(jié)72-73
• 第6章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果79-80
• 致謝80

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