彈性支承—柔性軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-08-12 06:20
【摘要】: 本文在考慮軸的彎曲,扭轉(zhuǎn)等所有彈性變形影響的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)考慮軸承剛度和轉(zhuǎn)速影響的彈性支承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。給出一種建立非線性耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的新方法,此方法運(yùn)用柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué),將有限元法與拉格朗日方程相結(jié)合,建立在彈性支承條件下的柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。在對(duì)稱不偏心,對(duì)稱偏心及一般位置條件下分析轉(zhuǎn)子和空間柔性軸的多柔體動(dòng)力學(xué)特性矩陣表達(dá)式。動(dòng)力學(xué)方程的建立過(guò)程中考慮軸承剛度變化和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)系統(tǒng)的影響。討論求解柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制方程的各種解法,采用Newmarkβ法對(duì)轉(zhuǎn)子偏心、軸承剛度變化及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性影響進(jìn)行仿真分析,給出系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)曲線,并進(jìn)行了比較、分析。
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TH133.2
【圖文】:
的基本思想和求解步驟化方法的求解區(qū)域離散為一組有限個(gè)單元、且按一定。由于單元能按不同的聯(lián)結(jié)方式進(jìn)行組合。且以模型化幾何形狀復(fù)雜的求解區(qū)域。有限元法是利用在每一個(gè)單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)。分片函數(shù)。單元內(nèi)的近似函數(shù)通常由未知場(chǎng)函數(shù)或其插值函數(shù)表達(dá)。這樣,一個(gè)問(wèn)題的有限元分節(jié)點(diǎn)上的數(shù)值就成為新的未知量(即自由度),變成離散的有限自由度問(wèn)題。一經(jīng)求解出這些各個(gè)單元內(nèi)場(chǎng)函數(shù)的近似值。從而得到整個(gè)求
常將微分方程化為等價(jià)的泛函數(shù)形式。圖2.2 有限元法求多體系統(tǒng)響應(yīng)求解步驟4)單元推導(dǎo)。對(duì)單元構(gòu)造一個(gè)適合的近似解,即推導(dǎo)有限單元的列式,其中包括選擇合理的單元坐標(biāo)系,建立單元式函數(shù),以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系。從而形成單元矩陣(結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱剛度陣或柔度陣)。5)總裝求解。將單元總裝形成離散域的總矩陣方程(聯(lián)合方程組),反映對(duì)近似求解域的離散域的要求,即單元函數(shù)的連續(xù)性要滿足一定的連續(xù)條件?傃b是在相鄰單元結(jié)點(diǎn)進(jìn)行,狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)(可能的話)連續(xù)性建立在結(jié)點(diǎn)處。6)聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋。概括起來(lái)。有限元法可分成三個(gè)階段,前處理、處理、后處理。在應(yīng)用有限元法解決多體系統(tǒng)響應(yīng)問(wèn)題時(shí)一般求解步驟見(jiàn)圖2.2所示。2.2 柔性體上任一點(diǎn)的狀態(tài)描述柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究由可變形物體以及剛體所組成的系統(tǒng)在經(jīng)歷大范圍空間運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)行為,與人們所熟悉的多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)合
圖 2.3 柔性體上任一點(diǎn)的位置向量3 柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制方程的一般系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制方程的特點(diǎn)統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的主要特點(diǎn)是,系統(tǒng)中的柔性體整體移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)又有變形運(yùn)動(dòng),而且這多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析的那樣,只要?jiǎng)訁⒖枷甸g改變的量。而在柔性體情況下,除了那些只間而變外,包括慣性張量等在內(nèi)都是隨物體變這就大大增加了問(wèn)題的復(fù)雜性。在建立系統(tǒng)動(dòng)原理和方法[17],例如,牛頓-歐拉法,該方法理描述柔性體的移動(dòng),用動(dòng)量矩定理描述柔性體的變形運(yùn)動(dòng)。還有就是基于高斯原理即極小
本文編號(hào):2790169
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TH133.2
【圖文】:
的基本思想和求解步驟化方法的求解區(qū)域離散為一組有限個(gè)單元、且按一定。由于單元能按不同的聯(lián)結(jié)方式進(jìn)行組合。且以模型化幾何形狀復(fù)雜的求解區(qū)域。有限元法是利用在每一個(gè)單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)。分片函數(shù)。單元內(nèi)的近似函數(shù)通常由未知場(chǎng)函數(shù)或其插值函數(shù)表達(dá)。這樣,一個(gè)問(wèn)題的有限元分節(jié)點(diǎn)上的數(shù)值就成為新的未知量(即自由度),變成離散的有限自由度問(wèn)題。一經(jīng)求解出這些各個(gè)單元內(nèi)場(chǎng)函數(shù)的近似值。從而得到整個(gè)求
常將微分方程化為等價(jià)的泛函數(shù)形式。圖2.2 有限元法求多體系統(tǒng)響應(yīng)求解步驟4)單元推導(dǎo)。對(duì)單元構(gòu)造一個(gè)適合的近似解,即推導(dǎo)有限單元的列式,其中包括選擇合理的單元坐標(biāo)系,建立單元式函數(shù),以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系。從而形成單元矩陣(結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱剛度陣或柔度陣)。5)總裝求解。將單元總裝形成離散域的總矩陣方程(聯(lián)合方程組),反映對(duì)近似求解域的離散域的要求,即單元函數(shù)的連續(xù)性要滿足一定的連續(xù)條件?傃b是在相鄰單元結(jié)點(diǎn)進(jìn)行,狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)(可能的話)連續(xù)性建立在結(jié)點(diǎn)處。6)聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋。概括起來(lái)。有限元法可分成三個(gè)階段,前處理、處理、后處理。在應(yīng)用有限元法解決多體系統(tǒng)響應(yīng)問(wèn)題時(shí)一般求解步驟見(jiàn)圖2.2所示。2.2 柔性體上任一點(diǎn)的狀態(tài)描述柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究由可變形物體以及剛體所組成的系統(tǒng)在經(jīng)歷大范圍空間運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)行為,與人們所熟悉的多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)合
圖 2.3 柔性體上任一點(diǎn)的位置向量3 柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制方程的一般系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制方程的特點(diǎn)統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的主要特點(diǎn)是,系統(tǒng)中的柔性體整體移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)又有變形運(yùn)動(dòng),而且這多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析的那樣,只要?jiǎng)訁⒖枷甸g改變的量。而在柔性體情況下,除了那些只間而變外,包括慣性張量等在內(nèi)都是隨物體變這就大大增加了問(wèn)題的復(fù)雜性。在建立系統(tǒng)動(dòng)原理和方法[17],例如,牛頓-歐拉法,該方法理描述柔性體的移動(dòng),用動(dòng)量矩定理描述柔性體的變形運(yùn)動(dòng)。還有就是基于高斯原理即極小
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 吳攀;柴油機(jī)渦輪增壓器轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性研究[D];吉林大學(xué);2012年
2 張娜娜;600MW超臨界火電機(jī)組軸系動(dòng)特性數(shù)值分析[D];華北電力大學(xué);2012年
本文編號(hào):2790169
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