針對柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在臨界轉(zhuǎn)速下由于陀螺效應(yīng)的作用會產(chǎn)生較強的回旋振動造成機械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)的問題,本文以柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為研究對象,建立轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,利用有限元建模方法,進(jìn)行動力系統(tǒng)模態(tài)的仿真分析并進(jìn)行試驗驗證。結(jié)合全頻譜技術(shù)分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)回旋振動信號,實現(xiàn)了誘發(fā)轉(zhuǎn)子失穩(wěn)故障的有效診斷。因此本文對船舶軸系的動力學(xué)特性的研究具有較高的學(xué)術(shù)價值。首先基于前人對轉(zhuǎn)子動力學(xué)的研究成果,推導(dǎo)并總結(jié)出簡單轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模過程;借助轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,研究了其各階模態(tài)的計算方法;利用轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)的各階模態(tài)繪制轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)的坎貝爾圖,坎貝爾圖可以用于研究轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速以及正反進(jìn)動現(xiàn)象。然后基于有限元理論,研究了柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中十分重要的軸單元、圓盤單元以及軸承單元的有限元單元建模方法,基于Matlab平臺,編寫可以對柔性轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)進(jìn)行有限元建模的程序,同時開發(fā)出可以對柔性轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)有限元模型進(jìn)行分析的程序,該程序可以對柔性轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析以及繪制坎貝爾圖,實現(xiàn)了對較為復(fù)雜的柔性轉(zhuǎn)子模型進(jìn)行建模以及分析的功能。通過在某型柔性轉(zhuǎn)子動力實驗臺上完成實驗,將實驗結(jié)果與有限元建模仿... 

【文章來源】：集美大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 選題的目的和意義
    1.2 轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)的力學(xué)理論模型現(xiàn)狀
        1.2.1 傳遞矩陣法
        1.2.2 有限元法
    1.3 全信息融合技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.3.1 全息譜技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.3.2 全矢譜技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.3.3 全頻譜技術(shù)的研究進(jìn)展
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模及故障基本理論
    2.1 引言
    2.2 陀螺力矩
    2.3 柔性支撐下的剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的建模
    2.4 正進(jìn)動與反進(jìn)動
    2.5 坎貝爾圖
    2.6 柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的簡單建模
    2.7 油膜引起轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)失穩(wěn)基本理論
    2.8 小結(jié)
第3章 基于MATLAB的柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元建模
    3.1 引言
    3.2 圓盤單元
    3.3 軸單元
        3.3.1 歐拉-伯努利梁理論
        3.3.2 鐵木辛柯梁理論
        3.3.3 軸單元的剛度矩陣與質(zhì)量矩陣
        3.3.4 軸單元的陀螺矩陣
    3.4 軸承單元
    3.5 基于Matlab編程的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元分析
    3.6 有限元法的誤差分析
    3.7 Matlab編程與ANSYS之間的仿真結(jié)果對比
    3.8 利用有限元法對某型柔性轉(zhuǎn)子實驗臺建模
    3.9 小結(jié)
第4章 利用全頻譜技術(shù)進(jìn)行柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷
    4.1 引言
    4.2 全頻譜技術(shù)的基本理論
    4.3 全頻譜圖的繪制
    4.4 油膜誘發(fā)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)失穩(wěn)的診斷
        4.4.1 利用傳統(tǒng)頻譜診斷油膜誘發(fā)失穩(wěn)
        4.4.2 利用全頻譜對油膜誘發(fā)失穩(wěn)的診斷
    4.5 應(yīng)用全頻譜技術(shù)對某異常轉(zhuǎn)子系統(tǒng)診斷實例
    4.6 小結(jié)
第5章 結(jié)論
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間科研成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]離心泵轉(zhuǎn)子過盈裝配應(yīng)力有限元計算分析[J]. 張臣利,王堃,蔣立峰,薛亮.  通用機械. 2020(Z1)
[2]船舶推進(jìn)軸系的回旋振動特性分析[J]. 盧志珍.  艦船科學(xué)技術(shù). 2020(02)
[3]基于三維有限元模型對裂紋非對稱轉(zhuǎn)子振動及裂紋擴展控制研究[J]. 劉軍,胡榮,陳建恩,王肖鋒.  振動與沖擊. 2019(23)
[4]汽輪機轉(zhuǎn)子的有限元建模及模態(tài)分析[J]. 韋洪新,王智森,胡瑄,劉邦雄.  南方農(nóng)機. 2019(19)
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博士論文
[1]基于全矢譜的設(shè)備故障預(yù)測方法研究[D]. 陳磊.鄭州大學(xué) 2018
[2]高速轉(zhuǎn)子多階多平面瞬態(tài)動平衡方法研究[D]. 岳聰.西北工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于全矢-AR模型的旋轉(zhuǎn)機械故障趨勢預(yù)測方法研究[D]. 李永耀.鄭州大學(xué) 2015
[2]汽輪機轉(zhuǎn)子有限元建模及動力學(xué)分析[D]. 周亞武.華中科技大學(xué) 2009



本文編號：3105244