本文關(guān)鍵詞：渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)分析

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【摘要】：目前渦輪增壓器在動力機(jī)械上應(yīng)用越來越廣泛,渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)經(jīng)常在高溫、高速等惡劣環(huán)境下工作,當(dāng)轉(zhuǎn)子受到外部激振力、不平衡量作用時,會造成轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各部件發(fā)生共振破壞。因此對渦輪增壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行動力學(xué)分析是非常必要的。本文為精確分析渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性,對支撐轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的浮環(huán)軸承的動力特性系數(shù)進(jìn)行計算,應(yīng)用有限差分法,通過MATLAB編程計算了浮環(huán)軸承內(nèi)外層油膜壓力,在此基礎(chǔ)上對浮環(huán)軸承動力特性系數(shù)進(jìn)行分析和計算,得到浮環(huán)軸承4個剛度系數(shù)和4個阻尼系數(shù)。對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析,計算出系統(tǒng)的固有頻率,并在分析計算時考慮了離心力和陀螺效應(yīng)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有特性的影響,最后繪制Campbell圖并求解轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速。對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行諧響應(yīng)分析,得到轉(zhuǎn)子發(fā)生共振時的頻域曲線,并研究了不平衡力大小及位置對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)諧響應(yīng)的影響。最后對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)分析,研究了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)變速時的響應(yīng)特性,并分析了升速速率、不平衡量大小對轉(zhuǎn)子瞬態(tài)響應(yīng)的影響,在此基礎(chǔ)上對軸承支反力進(jìn)行了研究。上述對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析,可以為設(shè)計人員提供理論參考。
【關(guān)鍵詞】：渦輪增壓器 有限元 浮環(huán)軸承 臨界轉(zhuǎn)速 不平衡響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK05
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 選題的目的及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 渦輪增壓器浮環(huán)軸承特性的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡響應(yīng)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第2章 渦輪增壓器浮環(huán)軸承動力特性的研究17-30
• 2.1 渦輪增壓器浮環(huán)軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)17-18
• 2.2 浮環(huán)軸承油膜壓力的計算18-24
• 2.2.1 浮環(huán)軸承Reynolds方程的建立18-20
• 2.2.2 浮環(huán)軸承內(nèi)外層油膜壓力的計算20-24
• 2.3 浮環(huán)軸承動力特性系數(shù)的研究24-29
• 2.3.1 油膜動力特性系數(shù)概述24-26
• 2.3.2 浮環(huán)軸承油膜動力特性系數(shù)的計算26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性的計算30-44
• 3.1 模態(tài)分析30-38
• 3.1.1 基本理論30-31
• 3.1.2 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元模型的建立31-33
• 3.1.3 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性計算33-38
• 3.2 臨界轉(zhuǎn)速的計算38-43
• 3.2.1 單圓盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的研究38-41
• 3.2.2 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速41-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)諧響應(yīng)分析44-58
• 4.1 基本理論44-45
• 4.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)模型的簡化45-48
• 4.3 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)諧響應(yīng)分析48-57
• 4.3.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)諧響應(yīng)分析的一般性研究48-52
• 4.3.2 不平衡力大小對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)諧響應(yīng)的影響52-54
• 4.3.3 不平衡力位置對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)諧響應(yīng)的影響54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)瞬態(tài)動力學(xué)分析58-70
• 5.1 基本理論58-59
• 5.1.1 瞬態(tài)動力學(xué)求解方法58-59
• 5.1.2 積分時間步長的選取59
• 5.2 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)瞬態(tài)動力學(xué)分析59-69
• 5.2.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)瞬態(tài)動力學(xué)分析的一般性研究59-62
• 5.2.2 升速速率對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)瞬態(tài)動力學(xué)分析的影響62-65
• 5.2.3 不平衡量的大小對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)瞬態(tài)動力學(xué)分析的影響65-67
• 5.2.4 軸承支反力的研究67-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果77-78
• 致謝78-79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：987091