轉(zhuǎn)子系統(tǒng)積油故障的仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-27 17:51
轉(zhuǎn)子系統(tǒng)腔體內(nèi)常貯有或泄漏入液體,構(gòu)成了積液轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。如航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的鼓筒段及軸的內(nèi)腔,由于設(shè)計(jì)不當(dāng)或工作失常,積液故障時(shí)有發(fā)生。只要有少量的內(nèi)腔積液,就會(huì)顯著地影響轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性。在本文中,首先利用有限元法對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析,建立了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛?cè)峄旌咸摂M樣機(jī)模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來(lái)修正模型。在此基礎(chǔ)上,建立具有積油的虛擬樣機(jī)模型,進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,定性地分析了積油對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響和積油的運(yùn)動(dòng)情況,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。取得如下成果:(1)對(duì)某航空發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了建模,并用ANSYS和MATLAB語(yǔ)言編制程序,求解簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的前四階固有頻率和振型,為下文建立的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型分析做準(zhǔn)備。(2)利用SOLIDWORKS建立簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的三維實(shí)體模型,導(dǎo)入到多體動(dòng)力學(xué)軟件MSC.ADAMS中,并將轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)換為柔性體,建立簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型,進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行了有效的修正,使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型具有良好的仿真精度。(3)在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的積油盤中,充入少量的油,形成了具有積油的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察具有積油的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在低轉(zhuǎn)速和...
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)?zāi)P?br>
有:動(dòng)力裝置(變頻調(diào)速器、電機(jī)主軸、測(cè)速系統(tǒng)),支承系統(tǒng),轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件(軸、盤、支座),測(cè)試系統(tǒng)(四通道電渦流位移測(cè)量?jī)x、采集板、二通道加速度振動(dòng)測(cè)量?jī)x、計(jì)算機(jī)),供回油系統(tǒng)(供回油泵、散熱器、濾清器、油箱)。實(shí)物圖及實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖如圖3.1和圖3.2所示。圖3.2中,1電機(jī)、2軟繩聯(lián)軸節(jié)、3位移傳感器、4盤、5模型軸、6測(cè)試支架、7臺(tái)架、8進(jìn)油嘴、9出油嘴。立立立立 立立及升升洲洲叼叼 叼 叼///卜 卜 卜卜卜卜卜臼臼卜卜 }}}’二’ {{{圖3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛨D3.2實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃?jiǎn)圖 Fig.3.1ExPerimentalmodelFig.3.2SketehmaPoftheexPerimentalmodel根據(jù)有限元法,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)由彈性軸段單元組成,軸段單元的廣義坐標(biāo)為兩端節(jié)點(diǎn)的位移,僅考慮彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形,而忽略軸向變形,則廣義坐標(biāo)為:一20一
成構(gòu)件元素的屬性,包括顏色、位置、名稱和材料屬性等信息。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的構(gòu)件數(shù)量較多,有些構(gòu)件如螺栓等對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)基本上無(wú)影響,故SOUDWORKs中直接建立簡(jiǎn)化的3D實(shí)體零部件模型,裝配完成如圖4.5(a)所示,輸出以tworotor.x一為文件名的Parasolid標(biāo)準(zhǔn)文件格式,在ADAMs中導(dǎo)入tworotor.xJ文件。模型導(dǎo)入ADAMS后,利用添加到地基形體的標(biāo)記點(diǎn),準(zhǔn)確而快捷地建立活動(dòng)框模型,完成轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在ADAMS中虛擬樣機(jī)的建立,如圖4.5(b)所示。4.3.2設(shè)置工作環(huán)境’包括設(shè)置坐標(biāo)系(笛卡爾坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系或球坐標(biāo)系);設(shè)置工作柵格(workingGrid);設(shè)置單位;設(shè)置重力加速度;設(shè)置圖標(biāo)(Icons);編輯顏色等。(l)設(shè)置單位單擊菜單Settin納nits,彈出單位設(shè)置界面,單擊MMKs按鈕,單擊oK按鈕退出界面
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)振動(dòng)仿真分析[J]. 何婧,何玉林,金鑫,劉樺. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[2]ADAMS柔性體運(yùn)動(dòng)仿真分析及運(yùn)用[J]. 焦廣發(fā),周蘭英. 現(xiàn)代制造工程. 2007(05)
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[5]部分充液懸臂柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不穩(wěn)定特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 祝長(zhǎng)生. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2003(04)
[6]虛擬樣機(jī)技術(shù)及其在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用前景[J]. 姜士湖,閆相楨. 機(jī)械. 2003(02)
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[8]協(xié)同虛擬樣機(jī)技術(shù)研究[J]. 趙雯,王維平,朱一凡,胡曉峰. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2001(01)
[9]虛擬樣機(jī)技術(shù)[J]. 熊光楞,李伯虎,柴旭東. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2001(01)
[10]汽車傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速的有限元法計(jì)算[J]. 季鋼. 機(jī)械工藝師. 2000(11)
碩士論文
[1]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的龍門起重機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 韋樹寶.武漢理工大學(xué) 2006
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[5]基于ADAMS虛擬平臺(tái)的多關(guān)節(jié)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析[D]. 賴錫煌.北方工業(yè)大學(xué) 2005
[6]虛擬樣機(jī)中運(yùn)動(dòng)副約束識(shí)別技術(shù)及其在性能分析中的應(yīng)用研究[D]. 張寧寧.浙江大學(xué) 2005
[7]UG環(huán)境下基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真、分析研究[D]. 孫海波.昆明理工大學(xué) 2005
[8]虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)構(gòu)精度分析中的研究與應(yīng)用[D]. 鄔勇.湖南大學(xué) 2004
[9]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的變速器動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 崔新濤.天津大學(xué) 2004
[10]龍門起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 沈健.上海海運(yùn)學(xué)院 2003
本文編號(hào):3462084
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)?zāi)P?br>
有:動(dòng)力裝置(變頻調(diào)速器、電機(jī)主軸、測(cè)速系統(tǒng)),支承系統(tǒng),轉(zhuǎn)子試驗(yàn)件(軸、盤、支座),測(cè)試系統(tǒng)(四通道電渦流位移測(cè)量?jī)x、采集板、二通道加速度振動(dòng)測(cè)量?jī)x、計(jì)算機(jī)),供回油系統(tǒng)(供回油泵、散熱器、濾清器、油箱)。實(shí)物圖及實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖如圖3.1和圖3.2所示。圖3.2中,1電機(jī)、2軟繩聯(lián)軸節(jié)、3位移傳感器、4盤、5模型軸、6測(cè)試支架、7臺(tái)架、8進(jìn)油嘴、9出油嘴。立立立立 立立及升升洲洲叼叼 叼 叼///卜 卜 卜卜卜卜卜臼臼卜卜 }}}’二’ {{{圖3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛨D3.2實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃?jiǎn)圖 Fig.3.1ExPerimentalmodelFig.3.2SketehmaPoftheexPerimentalmodel根據(jù)有限元法,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)由彈性軸段單元組成,軸段單元的廣義坐標(biāo)為兩端節(jié)點(diǎn)的位移,僅考慮彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形,而忽略軸向變形,則廣義坐標(biāo)為:一20一
成構(gòu)件元素的屬性,包括顏色、位置、名稱和材料屬性等信息。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的構(gòu)件數(shù)量較多,有些構(gòu)件如螺栓等對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)基本上無(wú)影響,故SOUDWORKs中直接建立簡(jiǎn)化的3D實(shí)體零部件模型,裝配完成如圖4.5(a)所示,輸出以tworotor.x一為文件名的Parasolid標(biāo)準(zhǔn)文件格式,在ADAMs中導(dǎo)入tworotor.xJ文件。模型導(dǎo)入ADAMS后,利用添加到地基形體的標(biāo)記點(diǎn),準(zhǔn)確而快捷地建立活動(dòng)框模型,完成轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在ADAMS中虛擬樣機(jī)的建立,如圖4.5(b)所示。4.3.2設(shè)置工作環(huán)境’包括設(shè)置坐標(biāo)系(笛卡爾坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系或球坐標(biāo)系);設(shè)置工作柵格(workingGrid);設(shè)置單位;設(shè)置重力加速度;設(shè)置圖標(biāo)(Icons);編輯顏色等。(l)設(shè)置單位單擊菜單Settin納nits,彈出單位設(shè)置界面,單擊MMKs按鈕,單擊oK按鈕退出界面
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[10]汽車傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速的有限元法計(jì)算[J]. 季鋼. 機(jī)械工藝師. 2000(11)
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[4]基于虛擬樣機(jī)的軌道車輛垂向/橫向振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)研究[D]. 張鐵良.大連交通大學(xué) 2005
[5]基于ADAMS虛擬平臺(tái)的多關(guān)節(jié)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析[D]. 賴錫煌.北方工業(yè)大學(xué) 2005
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[8]虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)構(gòu)精度分析中的研究與應(yīng)用[D]. 鄔勇.湖南大學(xué) 2004
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本文編號(hào):3462084
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