本文關(guān)鍵詞：基于復(fù)數(shù)坐標(biāo)復(fù)雜軸系動(dòng)力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代航空、船舶等動(dòng)力設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多轉(zhuǎn)子部件之間相互耦合并且受到復(fù)雜的內(nèi)外源激勵(lì)力作用，對(duì)于這種多轉(zhuǎn)子耦合軸系，目前的計(jì)算分析方法尚不成熟。對(duì)于含有行星輪的多轉(zhuǎn)子軸系，以往基于單節(jié)點(diǎn)的集中質(zhì)量模型和基于商業(yè)有限元軟件的分析方法具有較大的局限性。鑒于此，針對(duì)多轉(zhuǎn)子耦合軸系，本文建立了基于復(fù)數(shù)空間的軸系動(dòng)力學(xué)和瞬態(tài)響應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，并給出了軸系動(dòng)力學(xué)特性和響應(yīng)的分析方法。最后，建立了行星減速軸系動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)給出了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的計(jì)算分析方法，并研究了軸系的動(dòng)力學(xué)特性。 基于有限單元法建立了復(fù)數(shù)空間下耦合軸系動(dòng)力學(xué)模型和彈性輪盤動(dòng)力學(xué)模型，針對(duì)輪盤－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分析了輪盤厚度變化對(duì)系統(tǒng)特性的影響。分析結(jié)果表明：彈性輪盤結(jié)構(gòu)系統(tǒng)存在輪盤－轉(zhuǎn)子耦合模態(tài)；同時(shí)隨著輪盤厚度的減小，輪盤的局部模態(tài)增強(qiáng)。此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了對(duì)稱和非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性計(jì)算分析方法，針對(duì)工程實(shí)際中形成的有限元模型維數(shù)巨大，給出了Guyan自由度減縮方法；并研究了不同主從自由度選取原則和數(shù)目對(duì)系統(tǒng)特性的影響，為工程實(shí)際中Guyan減縮方法主從自由度的選取提供指導(dǎo)。研究表明：Guyan自由度減縮能顯著提高計(jì)算效率；保留支承節(jié)點(diǎn)、浮動(dòng)環(huán)和密封結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié)點(diǎn)、附加參數(shù)節(jié)點(diǎn)、連接部分相關(guān)節(jié)點(diǎn)、工程關(guān)心的區(qū)域和輸出節(jié)點(diǎn)為主自由度，此時(shí)自由度減縮能同時(shí)兼顧計(jì)算精度和計(jì)算效率。 在Jeffcott轉(zhuǎn)子瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ)上給出了多自由度系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模型和分析方法，針對(duì)某汽輪發(fā)電機(jī)組軸系，分析了不同角加速度下軸系的瞬態(tài)響應(yīng)。分析表明：隨著升速速率的增大，瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)差異增大；當(dāng)升速速率較大時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)會(huì)出現(xiàn)波形現(xiàn)象，其總體趨勢(shì)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相同。 最后，針對(duì)行星齒輪軸系建立了動(dòng)力學(xué)模型，并給出了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析方法，針對(duì)某減速器軸系分析表明動(dòng)力學(xué)模型和分析方法有效。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)數(shù)空間 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué) 自由度減縮 彈性輪盤單元 行星減速軸系
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH133;O347.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)國(guó)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 行星齒輪減速器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-20
• 1.3.1 行星齒輪減速器國(guó)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.2 行星齒輪減速器國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 基于復(fù)數(shù)空間的軸系動(dòng)力學(xué)模型22-42
• 2.1 引言22
• 2.2 基于復(fù)數(shù)空間的軸系有限元模型22-28
• 2.2.1 Timoshenko 梁?jiǎn)卧Ｐ?/span>23-27
• 2.2.2 集中質(zhì)量單元模型27
• 2.2.3 彈簧單元模型27-28
• 2.3 彈性輪盤結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型28-37
• 2.3.1 輪盤單元有限元模型28-35
• 2.3.2 彈性輪盤單元算例35-37
• 2.4 基于復(fù)數(shù)空間的軸系動(dòng)力學(xué)方程37-41
• 2.4.1 對(duì)稱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程37-40
• 2.4.2 非對(duì)稱定子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程40-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 第3章 基于復(fù)數(shù)空間的軸系動(dòng)力學(xué)特性分析42-64
• 3.1 引言42
• 3.2 軸系動(dòng)力學(xué)特性計(jì)算分析方法42-48
• 3.2.1 狀態(tài)空間法42-43
• 3.2.2 軸系撓曲分析43
• 3.2.3 軸系臨界轉(zhuǎn)速和模態(tài)振型分析43-44
• 3.2.4 軸系不平衡響應(yīng)計(jì)算分析44-45
• 3.2.5 軸系坎貝爾圖和穩(wěn)定性分析45-46
• 3.2.6 非對(duì)稱定子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析46-48
• 3.3 軸系響應(yīng)分析方法48-50
• 3.4 軸系自由度減縮分析及算例50-55
• 3.4.1 軸系自由度減縮計(jì)算方法50-52
• 3.4.2 軸系自由度減縮算例52-55
• 3.5 基于復(fù)數(shù)空間的軸系動(dòng)力學(xué)特性及響應(yīng)分析算例55-62
• 3.5.1 撓曲計(jì)算56-57
• 3.5.2 臨界轉(zhuǎn)速和振型分析57
• 3.5.3 不平衡響應(yīng)分析57-59
• 3.5.4 坎貝爾圖和穩(wěn)定性59-60
• 3.5.5 基于時(shí)域的響應(yīng)分析60-62
• 3.6 本章小結(jié)62-64
• 第4章 基于復(fù)數(shù)空間軸系瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)特性研究64-74
• 4.1 引言64
• 4.2 瞬態(tài)分析的 Jeffcott 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型64-67
• 4.2.1 Jeffcott 轉(zhuǎn)子瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)方程64-66
• 4.2.2 角加速度作用下 Jeffcott 轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程66-67
• 4.3 瞬態(tài)分析的多自由度系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析67-69
• 4.3.1 多自由度系統(tǒng)瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)方程67-69
• 4.3.2 角加速度作用下多自由度系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模型69
• 4.4 基于復(fù)數(shù)空間的軸系瞬態(tài)分析算例69-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 第5章 基于復(fù)數(shù)空間行星減速器軸系動(dòng)力學(xué)特性研究74-86
• 5.1 引言74
• 5.2 基于復(fù)數(shù)空間的行星減速軸系動(dòng)力學(xué)模型74-77
• 5.3 行星減速軸系計(jì)算分析方法77-80
• 5.3.1 軸系臨界轉(zhuǎn)速和模態(tài)振型分析78
• 5.3.2 軸系不平衡響應(yīng)78-79
• 5.3.3 軸系坎貝爾圖和穩(wěn)定性分析79-80
• 5.4 某汽輪減速機(jī)組軸系分析算例80-84
• 5.4.1 臨界轉(zhuǎn)速和振型分析81-82
• 5.4.2 不平衡響應(yīng)分析82-83
• 5.4.3 坎貝爾圖和穩(wěn)定性分析83-84
• 5.5 本章小結(jié)84-86
• 結(jié)論86-88
• 參考文獻(xiàn)88-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果94-96
• 致謝96

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1 ;軸系的裝配和旋轉(zhuǎn)精度的測(cè)量[J];航空精密制造技術(shù);1977年04期

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6 龔憲生,謝志江,唐一科;非線性部件的軸系動(dòng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2001年06期

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1 張志誼;諶勇;李攀碩;李棟梁;華宏星;;軸系—?dú)んw耦合振動(dòng)控制的試驗(yàn)研究[A];現(xiàn)代振動(dòng)與噪聲技術(shù)（第九卷）[C];2011年

2 孫慶;王秀謹(jǐn);吳茜;;超臨界600MW汽輪發(fā)電機(jī)組軸系及框架基礎(chǔ)系統(tǒng)動(dòng)力特性分析研究[A];中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專業(yè)委員會(huì)2010年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

3 李志來(lái);;超高回轉(zhuǎn)精度空氣靜壓軸系研制[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊(cè)）[C];2001年

4 張維;李天勻;朱翔;;船舶軸系縱振的流體動(dòng)力吸振優(yōu)化分析[A];2009年促進(jìn)中部崛起專家論壇暨第五屆湖北科技論壇——裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇論文集（下）[C];2009年

5 張維;李天勻;朱翔;;船舶軸系縱振的流體動(dòng)力吸振優(yōu)化分析[A];科技支撐 科學(xué)發(fā)展——2009年促進(jìn)中部崛起專家論壇暨第五屆湖北科技論壇文集[C];2009年

6 劉輝;林慶忠;;軸系扭振計(jì)算模態(tài)綜合的電算數(shù)學(xué)模型[A];第九屆全國(guó)內(nèi)河船舶及航運(yùn)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

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1 賁坤杰;專攻軸系、舵系產(chǎn)品[N];中國(guó)船舶報(bào);2005年

2 記者 張銀炎 特約記者 周丙輝;七○八所研發(fā)成功萬(wàn)箱船動(dòng)力軸系[N];中國(guó)船舶報(bào);2009年

3 記者 周升友;要在提升能力上多下功夫[N];中國(guó)船舶報(bào);2006年

4 盧德麟;上船浦西首條軸系生產(chǎn)線正式產(chǎn)出[N];中國(guó)船舶報(bào);2008年

5 記者 周升友;東臺(tái)公司拓展軸舵系市場(chǎng)[N];中國(guó)船舶報(bào);2007年

6 記者 周升友;華陽(yáng)廠海外訂單迅速增加[N];中國(guó)船舶報(bào);2007年

7 記者 周升友;東臺(tái)公司提升軸舵系配套能力[N];中國(guó)船舶報(bào);2007年

8 通訊員 張華;上推后傳動(dòng)系統(tǒng)配套出口船[N];中國(guó)船舶報(bào);2008年

9 劉建榮;中船澄西成功應(yīng)用液氮冷凍箱[N];中國(guó)船舶報(bào);2008年

10 彭小民 陸志萍;中船瓦錫蘭實(shí)現(xiàn)槳軸打包供貨[N];中國(guó)船舶報(bào);2008年

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1 徐永;大型水輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)力學(xué)建模與仿真分析[D];華中科技大學(xué);2012年

2 周曉蓉;發(fā)動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)系統(tǒng)軸系機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)研究[D];廣西大學(xué);2012年

3 徐衍會(huì);電力系統(tǒng)機(jī)網(wǎng)動(dòng)態(tài)分析與安全評(píng)估研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

4 許增金;大型往復(fù)式壓縮機(jī)軸系動(dòng)力學(xué)特性研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2011年

5 岳東鵬;輕度HEV混合動(dòng)力系統(tǒng)軸系機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)特性的研究[D];天津大學(xué);2005年

6 宋兵偉;混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上冠間隙流誘發(fā)的軸系不穩(wěn)定性研究[D];大連理工大學(xué);2010年

7 劉峻華;大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振研究[D];華中科技大學(xué);2006年

8 韓澤光;機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)與結(jié)構(gòu)方案集成設(shè)計(jì)理論與方法[D];大連理工大學(xué);2008年

9 向玲;電網(wǎng)沖擊下汽輪發(fā)電機(jī)組軸系彎扭振動(dòng)模擬試驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

10 黃大巍;雙軌懸掛自行輸送機(jī)研究[D];吉林大學(xué);2007年

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1 王剛偉;基于復(fù)數(shù)坐標(biāo)復(fù)雜軸系動(dòng)力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 劉開(kāi);低速柴油機(jī)軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析及潤(rùn)滑研究[D];杭州電子科技大學(xué);2013年

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9 楊雪靜;電網(wǎng)沖擊下模擬機(jī)組軸系扭振特性分析[D];華北電力大學(xué)（河北）;2010年

10 李棟梁;軸系—艇體耦合系統(tǒng)振動(dòng)聲輻射分析與實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于復(fù)數(shù)坐標(biāo)復(fù)雜軸系動(dòng)力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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