支承的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)對(duì)磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能有十分重要的影響。為了能準(zhǔn)確設(shè)計(jì)系統(tǒng),提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性,識(shí)別磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（支承剛度和阻尼參數(shù)）就顯得猶為必要。本文圍繞支承動(dòng)態(tài)特性參數(shù)識(shí)別這一主題,嘗試兩種設(shè)計(jì)參數(shù)型修正方法,基于模型修正程序,最終得到以金屬橡膠減振器為二次減振支承的磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中磁軸承和金屬橡膠環(huán)結(jié)構(gòu)兩大子結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。具體研究?jī)?nèi)容如下:利用有限元方法和軟件技術(shù)進(jìn)行了金屬橡膠環(huán)結(jié)構(gòu)和磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模。分析比較了分別以彈簧單元和實(shí)體單元為核心的金屬橡膠環(huán)結(jié)構(gòu)的有限元模型,選擇更準(zhǔn)確的彈簧單元模型用于修正。以有限元方法對(duì)含金屬橡膠環(huán)的磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析。利用模態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),運(yùn)用復(fù)模態(tài)有限元模型修正方法對(duì)金屬橡膠環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)識(shí)別,模型修正后模態(tài)特征值誤差較修正前顯著降低,說(shuō)明了所識(shí)別參數(shù)的準(zhǔn)確性,為改進(jìn)金屬橡膠環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。研究實(shí)現(xiàn)了基于頻率響應(yīng)的模型修正方法,探討了頻響函數(shù)頻率點(diǎn)選擇和殘差定義等修正的關(guān)鍵問(wèn)題。將該方法應(yīng)用于磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng),修正后的頻響函數(shù)與實(shí)測(cè)頻響函數(shù)吻合良好,說(shuō)明此方法能... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

金屬橡膠環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖

金屬橡膠材料內(nèi)部微元彈簧之間的接觸點(diǎn)了解還很不充分，加之由于存在摩擦力耗散能得不到精確解，甚至求解近似解析解也十分困難本文做了以下兩大方面的考慮：首先，粘性阻阻尼轉(zhuǎn)化成粘性阻尼將十分有利于工程中實(shí)際阻尼。所以本文中采用等效粘性阻尼理論的思個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)內(nèi)摩擦與外摩擦耗散的能量與等相等，把復(fù)雜的金屬橡膠材料的阻尼耗能機(jī)理有限元模型，保證在較寬的頻率及振幅范圍內(nèi)者，金屬橡膠環(huán)是將金屬絲相互纏繞成螺旋狀的(如圖 2.2)。環(huán)型金屬橡膠結(jié)構(gòu)作為支承元件屬橡膠環(huán)外圈與內(nèi)圈之間只有徑向壓力(見(jiàn)圖許多分層的微小彈簧，每個(gè)小彈簧都具有一定總的剛度特性[41]，借鑒于此思想，具體采用的

圖 2.3 金屬橡膠環(huán)受力及建模示意圖在有限元模型的建立過(guò)程中，有限元網(wǎng)格的劃分尤為重要，其劃分的質(zhì)量直接關(guān)系到的精度和速度。用三維實(shí)體元來(lái)描述機(jī)體結(jié)構(gòu)，更能反映實(shí)體的實(shí)際狀況。三維 Solid元主要有兩類(lèi)：六面體單元(如 NASTRAN 中的 Hex20 單元等)和四面體單元(如STRAN 中的 Tet10 單元等)。四面體和五面體單元比較剛硬，性能不佳，而六面體單元x 相對(duì)于四面體和五面體單元來(lái)說(shuō)，雖然劃分不夠靈活，但其精度最高，適用于較規(guī)則的網(wǎng)格劃分。金屬橡膠環(huán)外圈即金屬橡膠環(huán)座，內(nèi)圈即磁懸浮軸承座，外形比較規(guī)整， Hex 單元節(jié)點(diǎn)布置便于二者之間連接 Bush 單元，所以建模時(shí)均采用 Hex8 六面體實(shí)體劃分網(wǎng)格，每個(gè)單元八個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)三個(gè)自由度。圖 2.4 為生成后的有限元模型，總數(shù) 870 個(gè)，單元總數(shù) 760 個(gè)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]磁軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的有限元模型修正及相關(guān)問(wèn)題研究[D]. 張保強(qiáng).南京航空航天大學(xué) 2009
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