本文關(guān)鍵詞： 非線性轉(zhuǎn)子 突變理論 碰摩故障 氣流激振 尖點突變 突變影響因子　出處：《華中科技大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：本文來源于國家自然科學基金資助項——非線性旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的突變故障預測研究（50975105）。旋轉(zhuǎn)機械廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)當中。而隨著現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展以及科學技術(shù)的不斷進步，旋轉(zhuǎn)機械的各個不同的系統(tǒng)也隨之更加緊密聯(lián)系在一起。轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)機械的核心部件之一，，而轉(zhuǎn)子經(jīng)常因為不同的故障產(chǎn)生問題，進而影響旋轉(zhuǎn)機械的正常工作，以至造成嚴重的后果和難以挽回的損失。因此研究轉(zhuǎn)子故障是十分必要的，并有著重要的意義。 在非線性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，其故障根據(jù)發(fā)展規(guī)律與特點可分為漸變和突變兩類不同的故障。其中，突變故障是非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一種頻發(fā)故障類型，因其外在形式的突發(fā)特性而具有巨大的破壞性和危險性。根據(jù)非線性振動理論和突變理論，本文采用平均法推導了非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩故障的頻率響應方程，建立了碰摩故障的尖點突變流形和分叉集，確定了系統(tǒng)狀態(tài)突變的影響因子，分析了碰摩故障振幅突變性能的發(fā)展規(guī)律，劃分了系統(tǒng)工作的突變區(qū)域。最后，采用四階Runge-Kutta方法對非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的碰摩故障進行了數(shù)值計算分析，分析結(jié)果驗證了基于突變理論的突變性能分析的可行性和正確性。同樣根據(jù)非線性振動理論和突變理論，本文用諧波平衡法推導了非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)氣流激振的頻率響應方程，建立了氣流激振的尖點突變流形和分叉集，確定了系統(tǒng)狀態(tài)突變的影響因子，分析了氣流激振振幅突變性能的發(fā)展規(guī)律，劃分了系統(tǒng)工作的突變區(qū)域。 本文的研究結(jié)果可以為旋轉(zhuǎn)機械系統(tǒng)突變故障的描述與預防提供一定的技術(shù)支持。
[Abstract]:This paper comes from the research of sudden change fault prediction of rotor system of nonlinear rotating machinery supported by the National Natural Science Foundation of China (50975105). Rotating machinery is widely used in modern industrial production. With the vigorous development of modern industry and the continuous progress of science and technology. The rotor is one of the core parts of the rotating machinery, and the rotor often causes problems because of different faults. Therefore, it is necessary and important to study the rotor failure, which will affect the normal operation of rotating machinery and cause serious consequences and irreparable losses. In nonlinear rotor system, the fault can be divided into two kinds according to the development law and characteristic. Among them, the catastrophe fault is a kind of frequency fault type of nonlinear rotor system. Based on nonlinear vibration theory and catastrophe theory, the frequency response equation of rub-impact fault of nonlinear rotor system is derived by averaging method. The cusp catastrophe manifold and bifurcation set of rub-impact fault are established, the influence factors of system state catastrophe are determined, the development law of amplitude catastrophe performance of rub-impact fault is analyzed, and the catastrophe region of system is divided. The fourth order Runge-Kutta method is used to calculate and analyze the rub-impact fault of nonlinear rotor system. The results verify the feasibility and correctness of the catastrophe performance analysis based on the catastrophe theory, as well as the nonlinear vibration theory and the catastrophe theory. In this paper, the frequency response equation of nonlinear rotor system is derived by harmonic balance method. The cusp catastrophe manifold and bifurcation set are established, and the influence factors of the system state catastrophe are determined. The development law of the sudden change performance of the amplitude of the airflow excitation is analyzed, and the catastrophe region of the system is divided. The results of this paper can provide some technical support for the description and prevention of sudden change faults in rotating machinery system.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH165.3

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本文編號：1461679