本文關(guān)鍵詞：雙轉(zhuǎn)子參數(shù)化建模及動力特性優(yōu)化

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【摘要】：具有中介支承的四支點雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設計對軍用發(fā)動機具有誘人前景,但給發(fā)動機轉(zhuǎn)子動力特性設計及優(yōu)化提出嚴峻挑戰(zhàn)。本文圍繞四支點雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性及優(yōu)化的主要成果和工作內(nèi)容如下:1)利用UG軟件、ANSYS軟件和VB語言,開發(fā)雙轉(zhuǎn)子動力特性計算模型建模平臺;通過對四支點雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中盤和軸的結(jié)構(gòu)提取相關(guān)結(jié)構(gòu)幾何參數(shù),實現(xiàn)對四支點雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)動力特性的參數(shù)化建模功能,從而提高轉(zhuǎn)子動力特性分析與設計的效率;2)以參數(shù)化建立雙轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)的有限元模型為基礎,研究了支承剛度對臨界轉(zhuǎn)速特性的影響。分別分析了支承剛度的靜剛度、仿真動剛度和試驗動剛度下的雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速特性,試驗動剛度修正模型臨界轉(zhuǎn)速最大,仿真動剛度模型其次,靜剛度修正模型最小;分析了支承阻尼對雙轉(zhuǎn)子動力特性的影響,支承阻尼減振效果明顯,且臨界轉(zhuǎn)速略有提高;研究結(jié)果為四支點雙轉(zhuǎn)子模型動力特性設計和分析提供參考;3)使用傳遞矩陣法對雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行動力特性分析,得到各階臨界轉(zhuǎn)速和振型、穩(wěn)態(tài)不平衡響應和不同狀態(tài)下的軸心軌跡,進一步驗證四支點轉(zhuǎn)子動力特性分析結(jié)果的可信性,為四支點雙轉(zhuǎn)子動力特性分析與設計提供參考;4)編制了Matlab四支點雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元程序,使用直接法對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行臨界轉(zhuǎn)速的求解;在此基礎上利用遺傳算法對四支點雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速特性進行優(yōu)化,程序可以快速進行臨界轉(zhuǎn)速計算和優(yōu)化;5)開展了四支點雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)試驗研究,驗證ANSYS、傳遞矩陣法和直接(有限元)法的計算結(jié)果;結(jié)果表明試驗動剛度值計算的雙轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速更加接近試驗結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：參數(shù)化建模 雙轉(zhuǎn)子 支承特性 臨界轉(zhuǎn)速 遺傳算法
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V231.96
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 選題背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 關(guān)于動力特性研究14-16
• 1.2.2 遺傳算法在轉(zhuǎn)子動力學設計中的發(fā)展16-18
• 1.3 本文研究目的和內(nèi)容18-20
• 1.3.1 研究目的18
• 1.3.2 研究內(nèi)容及章節(jié)安排18-20
• 第二章 支承特性對雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性的影響分析20-50
• 2.1 引言20
• 2.2 雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)化建模20-28
• 2.2.1 軟件的選擇20-21
• 2.2.2 參數(shù)化動力學建模軟件流程21-28
• 2.3 動力特性分析28-49
• 2.3.2 支承剛度對臨界轉(zhuǎn)速的影響29-41
• 2.3.3 支承阻尼對雙轉(zhuǎn)子動力特性影響分析41-49
• 2.4 本章小結(jié)49-50
• 第三章 支承特性對雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性影響傳遞矩陣分析50-67
• 3.1 引言50
• 3.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性傳遞矩陣計算50-58
• 3.2.1 分段準則50-51
• 3.2.2 典型結(jié)構(gòu)傳遞矩陣介紹51-53
• 3.2.3 雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性傳遞矩陣計算53-58
• 3.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性不平衡響應分析58-65
• 3.3.1 典型結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)不平衡響應的傳遞矩陣介紹58-62
• 3.3.2 傳遞矩陣法的不平衡響應計算62-65
• 3.4 應變能分析65-66
• 3.5 本章小節(jié)66-67
• 第四章基于遺傳算法對轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的優(yōu)化設計67-78
• 4.1 引言67
• 4.2 雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速求解及分析67-72
• 4.2.1 有限元法建模67-70
• 4.2.2 臨界轉(zhuǎn)速的計算70-72
• 4.3 臨界轉(zhuǎn)速的優(yōu)化72-77
• 4.3.1 優(yōu)化數(shù)學模型的描述72-74
• 4.3.2 優(yōu)化結(jié)果74-77
• 4.4 本章小節(jié)77-78
• 第五章 支承特性對雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性影響試驗分析78-89
• 5.1 引言78
• 5.2 試驗器結(jié)構(gòu)介紹78-79
• 5.3 試驗測量儀器79-80
• 5.4 試驗內(nèi)容80-86
• 5.4.1 質(zhì)心轉(zhuǎn)向原理80-81
• 5.4.2 動力特性試驗81-86
• 5.5 試驗結(jié)果與仿真計算結(jié)果比較86-88
• 5.6 本章小結(jié)88-89
• 第六章 總結(jié)與展望89-91
• 6.1 總結(jié)89
• 6.2 展望89-91
• 參考文獻91-95
• 致謝95-96
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文96

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本文編號：822054