大型通用機(jī)械是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要裝備,在能源、石化行業(yè)發(fā)揮著十分重要的作用。隨著大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械向高速、重載、輕型化和自動(dòng)化方向發(fā)展,帶來(lái)了轉(zhuǎn)子振動(dòng)和穩(wěn)定性問(wèn)題,特別是流固熱多物理場(chǎng)耦合問(wèn)題。如何在現(xiàn)有技術(shù)上綜合考慮多重場(chǎng)的激勵(lì)特征,準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)系統(tǒng)的振動(dòng)和穩(wěn)定性,是學(xué)術(shù)界和工程界十分關(guān)心的問(wèn)題。 本文的目的是在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,分別研究轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)各單元部分并對(duì)其進(jìn)行合成,通過(guò)單元技術(shù)的合成,綜合分析大型轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)運(yùn)行特征;編制快速的數(shù)值求解程序。根據(jù)不同潤(rùn)滑條件下轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的潤(rùn)滑特點(diǎn),確定和選用合適的雷諾潤(rùn)滑方程,同時(shí)為了克服軸承潤(rùn)滑雷諾方程解析求解的缺點(diǎn),采用數(shù)值差分法分析滑動(dòng)軸承的動(dòng)力潤(rùn)滑參數(shù)(剛度系數(shù)和阻尼系數(shù))。對(duì)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子部分采用有限單元法,分析大型轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、主振型和不平衡響應(yīng)。利用Matlab編制相應(yīng)的計(jì)算程序,并驗(yàn)算例證。同時(shí)聯(lián)系工程運(yùn)用問(wèn)題,運(yùn)用自編的程序和商業(yè)通用工程軟件ANSYS對(duì)某企業(yè)生產(chǎn)的泵轉(zhuǎn)子濕態(tài)臨界轉(zhuǎn)速進(jìn)行分析。 具體工作內(nèi)容包括: (1)綜合前人的理論,建立起轉(zhuǎn)子在不同轉(zhuǎn)速條件,軸承潤(rùn)滑的條件下,該采用何種潤(rùn)滑方程。 (2)用差分法求解雷...

【文章來(lái)源】： 大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的建模和計(jì)算方法簡(jiǎn)介
2.轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的潤(rùn)滑
    2.1 軸承潤(rùn)滑形式
        2.1.1 軸承潤(rùn)滑的形式的判別
        2.1.2 Reynolds方程的無(wú)量綱化
    2.2 軸承潤(rùn)滑膜雷諾方程的差分法求解
        2.2.1 軸瓦潤(rùn)滑膜的離散化
        2.2.2 差商表達(dá)式的導(dǎo)出
        2.2.3 超松弛迭代法
        2.2.4 Reynolds邊界條件的的納入
    2.3 軸承潤(rùn)滑的靜特征
        2.3.1 潤(rùn)滑膜承載力的計(jì)算方法
        2.3.2 偏位角的修正
    2.4 軸承潤(rùn)滑的動(dòng)特征
        2.4.1 潤(rùn)滑膜的剛度和阻尼計(jì)算方法
        2.4.2 擾動(dòng)壓力的求得
        2.4.3 水潤(rùn)滑算例
3.基于有限元法的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
    3.1 有限元方法的采用
        3.1.1 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)有限元法的建立原則和過(guò)程簡(jiǎn)介
        3.1.2 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)模型的有限元法簡(jiǎn)化
    3.2 單元的運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.1 剛性圓盤的運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.2 Reyleigh梁-軸段單元運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.3 軸承單元的運(yùn)動(dòng)方程
    3.3 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的整體運(yùn)動(dòng)方程
    3.4 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的計(jì)算
        3.4.1 臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算
        3.4.2 主振型的計(jì)算
        3.4.3 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析
        3.4.4 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)不平衡響應(yīng)的計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
4 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力分析的MATLAB計(jì)算
    4.1 潤(rùn)滑膜動(dòng)力系數(shù)的程序設(shè)計(jì)與計(jì)算
    4.2 本章小結(jié)
5 結(jié)合通用工程軟件的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力分析
    5.1 技術(shù)路線和有限元建模
    5.2 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果與分析
    5.3 模態(tài)分析
        5.3.1 有油膜、有密封、有水狀態(tài)
        5.3.2 有油膜、無(wú)密封、無(wú)水狀態(tài)
6 總結(jié)與期望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]迷宮密封—滑動(dòng)軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動(dòng)力穩(wěn)定性 [J]. 李松濤,許慶余.  航空學(xué)報(bào). 2003(03)
[2]轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)流體激振問(wèn)題的流固耦合數(shù)值研究 [J]. 金琰,袁新.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2003(03)
[3]一種湍流潤(rùn)滑理論分析的工程計(jì)算方法 [J]. 張新敏,夏延秋,王世杰,王野牧.  潤(rùn)滑與密封. 2002(02)
[4]轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究的回顧與展望 [J]. 孟光.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2002(01)
[5]渦輪泵轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速研究(Ⅴ)臨界轉(zhuǎn)速的有限元法 [J]. 張小龍,何洪慶.  推進(jìn)技術(shù). 2000(03)
[6]湍流工況下水潤(rùn)滑導(dǎo)軸承穩(wěn)定性分析 [J]. 張新敏,周健,王野牧.  沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(04)
[7]非線性轉(zhuǎn)子-密封系統(tǒng)的穩(wěn)定性和 Hopf 分叉 [J]. 陳予恕,丁千,侯書軍.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1997(03)
[8]油膜失穩(wěn)渦動(dòng)極限環(huán)特性的Hopf分叉分析法 [J]. 張正松,沐華平.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1996(07)
[9]不平衡轉(zhuǎn)子─滑動(dòng)軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性的非線性研究 [J]. 袁小陽(yáng),朱均.  振動(dòng)與沖擊. 1996(01)
[10]多跨轉(zhuǎn)子－軸承系統(tǒng)振動(dòng)穩(wěn)定性試驗(yàn)研究 [J]. 黃文振.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 1995(05)

碩士論文
[1]大型透平膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析及葉輪強(qiáng)度分析[D]. 李祖輝.浙江大學(xué). 2006



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