本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中北大學(xué)》 2014年

基于ANSYS的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究

殷勍  

【摘要】：渦輪增壓器可通過提高氣缸中的空氣密度，增加氣缸中的燃燒效率，在不需要消耗更多能源的基礎(chǔ)上，有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，達(dá)到降低油耗，節(jié)約能源的效果。隨著渦輪增壓器在汽車、航空領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，人們對(duì)其使用過程中的耐用性、穩(wěn)定性提出了更高的要求。因此，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力性能的研究，具有很大的意義。 本文以仿真研究為主，針對(duì)某型號(hào)渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，建立了數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行了臨界轉(zhuǎn)速分析，不平衡響應(yīng)分析和穩(wěn)定性分析。 首先從理論上推導(dǎo)了轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析中，轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的一般數(shù)學(xué)建模處理方法。采用離散化建模思想，對(duì)階梯軸的質(zhì)量集總方法和軸承的簡化模型進(jìn)行了理論公式的推導(dǎo)。利用有限元分析的思想，分析了轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中振動(dòng)方程以及臨界轉(zhuǎn)速的求解方法。 其次通過solidworks三維建模軟件，建立了渦輪增壓器轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的實(shí)體模型。在有限元分析軟件ANSYS中對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析，求解了該模型的臨界轉(zhuǎn)速。與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性，并得出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)工作轉(zhuǎn)速與二階臨界轉(zhuǎn)速過于接近的結(jié)論。對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行簡化，在此基礎(chǔ)上，，分析了渦輪葉輪材料密度、軸承跨距以及軸承剛度對(duì)其臨界轉(zhuǎn)速的影響。提出當(dāng)軸承剛度取k105Nm時(shí)，其工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的結(jié)論。 最后利用有限元思想建立了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡響應(yīng)的理論基礎(chǔ)。針對(duì)簡化后的模型，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)做了分析，求解出該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)作用下的不平衡響應(yīng)。分析了引起轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生的因素，以Jefcott轉(zhuǎn)子為例研究了轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生的原因。針對(duì)粘性阻尼系統(tǒng)模型，推導(dǎo)了其穩(wěn)定性判據(jù)，得出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TK401
【目錄】：

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7 賴鈞鈺;;鼠籠型轉(zhuǎn)子的制造[J];微特電機(jī);1986年01期

8 劉士學(xué),柴新建,袁民健;單級(jí)離心試驗(yàn)臺(tái)振動(dòng)問題的分析與解決[J];流體工程;1988年08期

9 梁新昌;;鑄鋁轉(zhuǎn)子的質(zhì)量檢查[J];中小型電機(jī);1985年03期

10 詹伯樂;;轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電阻對(duì)電扇轉(zhuǎn)速的影響[J];家用電器科技;1986年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 于芳;;電機(jī)壓力鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量分析[A];天津市電機(jī)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

2 任全年;呂向群;;工程上的消震[A];數(shù)學(xué)·物理·力學(xué)·高新技術(shù)研究進(jìn)展（一九九六·第六期）——中國數(shù)學(xué)力學(xué)物理學(xué)高新技術(shù)交叉研究會(huì)第6屆學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1996年

3 賀少華;吳新躍;;一種考慮阻尼效應(yīng)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)沖擊響應(yīng)譜分析法[A];第九屆全國沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2009年

4 楊金福;于達(dá)仁;楊昆;劉吉臻;付忠廣;劉占生;;滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主動(dòng)控制技術(shù)[A];2004電站自動(dòng)化信息化學(xué)術(shù)技術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2004年

5 楊金福;楊昆;付忠廣;于達(dá)仁;劉占生;;滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性判別與控制技術(shù)[A];中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)第三屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 段文;[N];中國建材報(bào);2008年

2 李云;[N];中國電力報(bào);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 鄧敏敏;平行軸系—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析[D];東北大學(xué);2011年

2 殷勍;基于ANSYS的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究[D];中北大學(xué);2014年

3 王奇斌;斜齒輪耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究[D];東北大學(xué);2012年

4 王亞秋;Jeffcott轉(zhuǎn)子汽流激振與非定常過程分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

5 趙凌燕;滾動(dòng)軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

6 曹顏玉;滑動(dòng)軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)油膜失穩(wěn)分析[D];天津大學(xué);2007年

7 董永樂;滑動(dòng)軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];蘭州理工大學(xué);2014年

相關(guān)機(jī)構(gòu)

>東北大學(xué)

>天津大學(xué)

>哈爾濱工業(yè)大學(xué)

>中北大學(xué)

>西北工業(yè)大學(xué)

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相關(guān)作者

>王亞秋 >曹顏玉

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