本文關鍵詞：裂紋磁懸浮轉子系統(tǒng)動力學研究

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【摘要】：轉子系統(tǒng)是旋轉機械的重要組成部分，其運行好壞直接關系著系統(tǒng)的工作效率，合理的尺寸設計參數(shù)、適當?shù)墓ぷ鬓D速可有效的降低機械故障的發(fā)生，本文主要通過轉子系統(tǒng)非線性動力學特性的研究為轉子正常運行的參數(shù)設計與故障排除提供理論依據(jù)。 轉子系統(tǒng)本身具有很強的非線性，支持軸承的油膜力、電磁力本身就是非線性的，同時系統(tǒng)受到應力集中引起的疲勞裂紋、局部碰摩、氣流渦動等強的非線性因素的影響，隨著轉速、剛度系數(shù)、阻尼系數(shù)、質量偏心量等的改變都會引起系統(tǒng)運動形式的變化。 本文主要研究磁懸浮轉子系統(tǒng)的動力學特性，與傳統(tǒng)滾動軸承、滑動軸承相比，磁懸浮軸承有著顯著的優(yōu)點：更高的機械傳動效率、較低的摩擦損失、無需潤滑、無污染，這些滿足了現(xiàn)代轉子系統(tǒng)的發(fā)展要求，必將在以后的生產(chǎn)中得到廣泛應用，特別是在生物醫(yī)學、精密太空電子設備等需求潔凈、高傳導效率的特殊場合。文章建立了主動電磁力支撐的轉子系統(tǒng)在多種非線性因素下的力學模型，根據(jù)牛頓第二定理建立系統(tǒng)運動的微分方程，通過4階龍格庫塔數(shù)值積分方法對系統(tǒng)的運動響應進行數(shù)值仿真，模擬出實際工作狀況，得到了系統(tǒng)運動的分岔圖、最大李雅普諾夫指數(shù)圖、時域波形圖、軸心軌跡圖、龐加萊截面投影圖及幅值頻譜圖，通過分析各圖形的變化，得到了系統(tǒng)的周期運動、概周期運動、混沌運動的工作區(qū)間，對此類旋轉機械的參數(shù)設計和實際應用中的故障識別與排除有一定指導意義。
【關鍵詞】：轉子 非線性 裂紋 碰摩 分岔 混沌
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題來源及名稱8
• 1.2 研究背景和意義8-9
• 1.3 轉子動力學發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 文章的主要內(nèi)容和結構安排10-12
• 2 柔性轉子系統(tǒng)動力學分析12-33
• 2.1 力學模型12-13
• 2.2 運動方程及其無量綱化13-14
• 2.3 系統(tǒng)數(shù)值仿真及分析14-27
• 2.3.1 剛度變化對系統(tǒng)的影響15-18
• 2.3.2 阻尼系數(shù)對系統(tǒng)的影響18-21
• 2.3.3 摩擦系數(shù)對系統(tǒng)的影響21-24
• 2.3.4 裂紋變化對系統(tǒng)的影響24-27
• 2.4 本章小結27-33
• 3 裂紋磁懸浮輔助軸承的動力學分析33-52
• 3.1 力學模型34
• 3.2 運動方程及其無量綱化34-36
• 3.3 系統(tǒng)數(shù)值仿真及分析36-49
• 3.3.1 摩擦系數(shù)對系統(tǒng)的影響37-39
• 3.3.2 剛度系數(shù)對系統(tǒng)的影響39-41
• 3.3.3 偏心量對系統(tǒng)的影響41-44
• 3.3.4 裂紋變化對系統(tǒng)的影響44-46
• 3.3.5 定子處裂紋變化對系統(tǒng)的影響46-49
• 3.4 本章小結49-52
• 4 裂紋磁懸浮軸承的動力學分析52-74
• 4.1 力學模型52-53
• 4.2 運動方程及其無量綱化53-56
• 4.3 系統(tǒng)數(shù)值仿真及分析56-68
• 4.3.1 質量比變化對系統(tǒng)的影響56-59
• 4.3.2 偏心量變化對系統(tǒng)的影響59-62
• 4.3.3 差動系數(shù)對系統(tǒng)的影響62-64
• 4.3.4 裂紋變化對系統(tǒng)的影響64-68
• 4.4 本章小結68-74
• 5 復合型轉子系統(tǒng)的動力學分析74-88
• 5.1 力學模型74-75
• 5.2 運動方程及其無量綱化75-78
• 5.2.1 左端軸承處的電磁力75-76
• 5.2.2 轉盤處的裂紋影響力76
• 5.2.3 右端軸承處的碰摩力76-77
• 5.2.4 右端軸承處的油膜力77-78
• 5.3 系統(tǒng)數(shù)值仿真及分析78-86
• 5.3.1 安裝不對中量對系統(tǒng)的影響78-81
• 5.3.2 裂紋變化對系統(tǒng)的影響81-84
• 5.3.3 剛度系數(shù)對系統(tǒng)的影響84-86
• 5.4 本章小結86-88
• 結論88-90
• 致謝90-91
• 參考文獻91-94
• 攻讀學位期間的研究成果94

【共引文獻】

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本文編號：1117034