發(fā)布時間：2024-01-14 13:43

　　本文基于非線性動力學(xué)理論,利用有限元分析軟件對含裂紋葉片轉(zhuǎn)子的實體模型進(jìn)行振動特征研究,藉此探索含裂紋葉片轉(zhuǎn)子的故障特征,對最終實現(xiàn)葉片裂紋故障的在線診斷具有重要意義。 研究工作中,考慮葉片根部(葉片與軸的焊接處)出現(xiàn)裂紋,并由此而引起轉(zhuǎn)子的非常規(guī)振動及其它非正�，F(xiàn)象,展開研究工作。建立了含裂紋葉片轉(zhuǎn)子非線性動力控制方程,由此分析了含裂紋葉片轉(zhuǎn)子的振動基頻;建立了轉(zhuǎn)子裂紋葉片的運動微分方程,并進(jìn)行了非線性動力響應(yīng)分析。用有限元分析軟件對含裂紋葉片轉(zhuǎn)子進(jìn)行動力學(xué)分析,分析表明,葉片裂紋導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的固有頻率下降,從而影響了轉(zhuǎn)子的振形,并且裂紋的存在使得轉(zhuǎn)子4,5階振形發(fā)生變化,隨著裂紋不斷地擴(kuò)展,轉(zhuǎn)子振形的變形量不斷變大;轉(zhuǎn)子在1,2階固有頻率處發(fā)生共振時,其破壞性非常大,裂紋的存在導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生共振的可能性增大,并且使振動加劇,使共振的破壞性變大。對裂紋葉片進(jìn)行動力學(xué)分析,分析表明,深度相同時,裂紋位于葉根對固有頻率的影響最大,葉根是葉片最易發(fā)生斷裂的部位;裂紋的存在使葉片發(fā)生了非線性振動響應(yīng),裂紋葉片的振動信號中,除基頻成份外,還含有高頻振動分量。最后,對含裂紋葉片轉(zhuǎn)子進(jìn)行了實驗研究,實驗...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題的目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
    1.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性計算方法
        1.3.1 傳遞矩陣法
        1.3.2 模態(tài)綜合法
        1.3.3 有限元法
    1.4 本文主要工作
第二章 轉(zhuǎn)子非線性動力學(xué)理論與有限元動力學(xué)分析技術(shù)
    2.1 轉(zhuǎn)子非線性動力系統(tǒng)的一般描述
    2.2 剛體運動的狀態(tài)描述
        2.2.1 卡爾丹角
        2.2.2 角速度的矩陣求解公式
        2.2.3 投影角
    2.3 盤的運動狀態(tài)描述
    2.4 有限元法思想及ANSYS結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析模塊
        2.4.1 有限元法思想
        2.4.2 ANSYS結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析模塊
            2.4.2.1 ANSYS模態(tài)分析
            2.4.2.2 ANSYS諧響應(yīng)分析
            2.4.2.3 ANSYS瞬態(tài)動力學(xué)分析
第三章 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子振動特性分析
    3.1 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子非線性動力控制方程
    3.2 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子的振動基頻理論分析
    3.3 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子有限元動力學(xué)分析
        3.3.1 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子有限元模型建立
        3.3.2 有限元動力學(xué)分析
            3.3.2.1 轉(zhuǎn)子有限元實體載荷的施加原理
            3.3.2.2 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子模態(tài)分析
            3.3.2.3 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子諧響應(yīng)分析
            3.3.2.4 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子瞬態(tài)響應(yīng)分析
第四章 轉(zhuǎn)子葉片裂紋的故障特征分析
    4.1 轉(zhuǎn)子裂紋葉片的運動微分方程
    4.2 轉(zhuǎn)子裂紋葉片非線性動力響應(yīng)
        4.2.1 轉(zhuǎn)子裂紋葉片固有頻率及振型
        4.2.2 裂紋葉片非線性動力響應(yīng)
    4.3 轉(zhuǎn)子裂紋葉片的有限元分析
        4.3.1 轉(zhuǎn)子葉片的有限元分析模型
        4.3.2 動力學(xué)分析
第五章 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子振動特性實驗研究
    5.1 工程應(yīng)用中小波分析的基本理論
        5.1.1 連續(xù)小波變換
        5.1.2 離散小波變換
        5.1.3 小波包分解
    5.2 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子振動特性實驗設(shè)計
        5.2.1 實驗裝置設(shè)計
        5.2.2 實驗方案設(shè)計
    5.3 含裂紋葉片轉(zhuǎn)子振動特性實驗及分析
第六章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷



本文編號：3878339