本文關(guān)鍵詞：單雙跨電磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性研究

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【摘要】：以經(jīng)典的Jeffcott轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型為基礎(chǔ),在綜合考慮電磁力、碰摩力及裂紋力等強(qiáng)非線性因素的影響下,分別建立了單跨及雙跨電磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型,在研究單跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)時(shí)還考慮了輔助軸承對(duì)系統(tǒng)的支撐力,結(jié)合轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)及牛頓運(yùn)動(dòng)定律列出系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程并對(duì)其進(jìn)行無(wú)量綱化處理,運(yùn)用四階龍格庫(kù)塔數(shù)值積分法對(duì)方程進(jìn)行了數(shù)值積分計(jì)算,綜合運(yùn)用三維分岔圖、平面雙參數(shù)圖、分岔圖、軸心軌跡圖及龐加萊截面映射圖對(duì)各個(gè)系統(tǒng)參數(shù)下的非線性動(dòng)力學(xué)特性和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析及判定,并且對(duì)比分析了轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生裂紋前后系統(tǒng)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響規(guī)律,定量地確定了系統(tǒng)在特定參數(shù)下運(yùn)動(dòng)特性發(fā)生改變的臨界參數(shù)點(diǎn),得到了系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)、概周期運(yùn)動(dòng)及混沌運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間,以期為此類轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)匹配、故障預(yù)判及診斷提供參考。研究結(jié)果表明,對(duì)于單跨的電磁輔助軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)而言,為了能獲得寬而穩(wěn)定的工作轉(zhuǎn)速區(qū)間,剛度比K取值應(yīng)該在?5.35.1??之間,間隙比0d取值在?9.068.0??之間時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)。當(dāng)系統(tǒng)的偏心量增大時(shí)系統(tǒng)在w???20?之間的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性變差,在條件允許下應(yīng)該盡可能使偏心量減小。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)裂紋時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的變化主要集中出現(xiàn)在????5.20?之間的轉(zhuǎn)速區(qū)間,裂紋的產(chǎn)生導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)中混沌、概周期運(yùn)動(dòng)區(qū)域增大,周期性運(yùn)動(dòng)主要夾雜在概周期運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)且出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速區(qū)間較窄,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性下降,同時(shí)裂紋導(dǎo)致轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的啟動(dòng)特性變差。在雙跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)主要經(jīng)歷了周期1—混沌運(yùn)動(dòng)—周期運(yùn)動(dòng)—概周期運(yùn)動(dòng)—周期1運(yùn)動(dòng)幾種形式,最后都是在????2.30.3?之間的轉(zhuǎn)速區(qū)域進(jìn)入周期1運(yùn)動(dòng)。摩擦系數(shù)f、聯(lián)軸器與軸剛度比31K對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響比較弱,而在其他系統(tǒng)參數(shù)的變化下系統(tǒng)呈現(xiàn)出了豐富的動(dòng)力學(xué)行為。
【關(guān)鍵詞】：電磁軸承 單雙跨轉(zhuǎn)子 裂紋 分岔 混沌
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH113;TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題來(lái)源及名稱9
• 1.2 研究背景和意義9-10
• 1.3 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-13
• 2 電磁輔助軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為分析13-40
• 2.1 系統(tǒng)模型13-14
• 2.2 系統(tǒng)模型及運(yùn)動(dòng)方程14-16
• 2.3 數(shù)值仿真及分析16-38
• 2.3.1 剛度比K變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響16-20
• 2.3.2 摩擦系數(shù)f變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響20-24
• 2.3.3 偏心量U變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響24-27
• 2.3.4 質(zhì)量比γ變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響27-31
• 2.3.5 阻尼比v變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響31-34
• 2.3.6 間隙比d_0變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響34-38
• 2.4 本章小結(jié)38-40
• 3 考慮裂紋影響時(shí)電磁輔助軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)行為分析40-60
• 3.1 系統(tǒng)模型40-41
• 3.2 系統(tǒng)方程41-43
• 3.3 數(shù)值仿真及分析43-58
• 3.3.1 考慮裂紋影響時(shí)剛度比K對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響43-46
• 3.3.2 考慮裂紋影響時(shí)偏心量U對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響46-49
• 3.3.3 考慮裂紋影響時(shí)摩擦系數(shù)f對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響49-52
• 3.3.4 考慮裂紋影響時(shí)質(zhì)量比γ對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響52-55
• 3.3.5 考慮裂紋影響時(shí)間隙比d_0對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響55-58
• 3.4 本章小結(jié)58-60
• 4 雙跨電磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性分析60-100
• 4.1 系統(tǒng)模型60-61
• 4.2 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程及其無(wú)量綱化61-65
• 4.3 數(shù)值仿真及其分析65-98
• 4.3.1 剛度比K_(c1)變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響66-70
• 4.3.2 摩擦系數(shù)f變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響70-74
• 4.3.3 剛度比K_(21)變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響74-78
• 4.3.4 剛度比K_(31)變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響78-82
• 4.3.5 質(zhì)量比γ變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響82-86
• 4.3.6 質(zhì)量比M_(25)變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響86-89
• 4.3.7 間隙比D_0變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響89-92
• 4.3.8 偏心量U變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響92-95
• 4.3.9 阻尼比v變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響95-98
• 4.4 本章小結(jié)98-100
• 結(jié)論100-102
• 致謝102-103
• 參考文獻(xiàn)103-106
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果106

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