基于被動(dòng)式電磁阻尼器對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)控制的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-12 08:36
旋轉(zhuǎn)部件被廣泛地應(yīng)用于包括燃?xì)廨啓C(jī),航空發(fā)動(dòng)機(jī),工業(yè)壓縮機(jī)及各種電動(dòng)機(jī)等機(jī)械裝置中。在電力、航空、機(jī)械、化工、紡織等國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中起著非常重要的作用。由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的不平衡量引起的振動(dòng),在過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)最為強(qiáng)烈,對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響較大,造成了工程上很多不必要的損失。因此,對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文首先分析了單盤轉(zhuǎn)子的動(dòng)力特性,研究了系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速和固有頻率的關(guān)系,分析了渦動(dòng)的現(xiàn)象及特征,簡(jiǎn)要的介紹了有關(guān)轉(zhuǎn)子平衡的理論知識(shí)。介紹了分析、計(jì)算轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的傳遞矩陣法和Riccati傳遞矩陣法,并利用Matlab軟件編寫程序,對(duì)Riccati傳遞矩陣法進(jìn)行檢驗(yàn),得到了較為理想的結(jié)果。其次,本文總結(jié)了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)控制的大量研究工作,對(duì)各種控制方法加以介紹和比較。介紹了被動(dòng)式電磁阻尼器的工作原理,通過分析發(fā)現(xiàn)電磁阻尼器線圈內(nèi)由于轉(zhuǎn)子渦動(dòng)時(shí)變化的磁場(chǎng)而產(chǎn)生的波動(dòng)電流與轉(zhuǎn)子位移間的相位差是產(chǎn)生阻尼的主要原因,推導(dǎo)了波動(dòng)電流、阻尼系數(shù)的計(jì)算公式,討論了各阻尼系數(shù)隨電流的變化趨勢(shì)。最后,本文將電磁阻尼器應(yīng)用于單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)之上,分析了電磁阻尼器對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振幅...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Jeffcott轉(zhuǎn)子示意圖
2.2Jeffeott轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)分析l,,, 2.2.1Jcffcott轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)微分方程假設(shè)Jeffcott轉(zhuǎn)子如圖2.2所示,其中口習(xí)陀是固定坐標(biāo)系,無質(zhì)量的彈性軸的彎曲剛度為刀,在跨中安裝有質(zhì)量為m的剛性薄圓盤。薄是指盤厚△遠(yuǎn)小于直徑D,一般在工程上常把習(xí)D<0.1的圓盤看作薄圓盤。由于材料、工藝等因素使圓盤的質(zhì)心偏離軸線,偏心距為。。當(dāng)轉(zhuǎn)子以等角速度山自轉(zhuǎn)時(shí),偏心引起的離心慣性力將使軸彎曲,產(chǎn)生動(dòng)擾動(dòng),并隨之帶動(dòng)薄圓盤進(jìn)動(dòng)。因?yàn)閳A盤安裝在跨中,并且軸彎曲變形引起的各橫截面的軸向位移是高階小量,可以忽略不計(jì),所以薄圓盤始終在原先的自身平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。如前所述,剛體的平面運(yùn)動(dòng)可以用基點(diǎn)的移動(dòng)與繞基點(diǎn)的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)來表示,F(xiàn)在把轉(zhuǎn)子軸線與圓盤的交點(diǎn)口‘選作基點(diǎn)
{{{… …娜娜圖2.2垂直Jeffeott轉(zhuǎn)子模型圖2.3圓盤幾何變形圖設(shè)圓盤在瞬時(shí)t的狀態(tài)如圖2.3所示,這是彈性軸因有動(dòng)擾動(dòng)尸而對(duì)圓盤的作用力為戶,它在坐標(biāo)軸上的投影分別為:{Fx二一欣Fy=一勺(2一13)式中:k—彈性軸在跨中的剛度系數(shù)。由材料力學(xué)可知,兩端簡(jiǎn)支梁在跨中的剛度為:k二48丑Il3假設(shè)圓盤的運(yùn)動(dòng)中受到粘性外阻尼力反的作用,它的兩個(gè)投影分別為:!Rx一“IR,二一妙(2一14)式中:!承宰枘嵯禂(shù),一般由試驗(yàn)測(cè)定。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定理,質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)量與質(zhì)心加速度的乘積等于外力系的主矢量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非線性動(dòng)力學(xué)理論及其在機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用的若干進(jìn)展[J]. 陳予恕,曹登慶,吳志強(qiáng). 宇航學(xué)報(bào). 2007(04)
[2]控制器參數(shù)對(duì)電磁軸承系統(tǒng)非線性特性的影響[J]. 楊聲云,李建華,吳昊天,陳震. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2005(S1)
[3]高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)控制技術(shù)評(píng)述[J]. 李文忠,王黎欽. 機(jī)械強(qiáng)度. 2005(01)
[4]被動(dòng)式電磁阻尼器用于轉(zhuǎn)子振動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王桂紅,鄭水英,馬振飛. 機(jī)床與液壓. 2004(07)
[5]被動(dòng)式電磁阻尼器對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)進(jìn)行控制的機(jī)理探討和實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王桂紅,馬振飛. 機(jī)械. 2003(06)
[6]磁流變液阻尼器—柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特性與控制的再研究[J]. 汪建曉,孟光. 機(jī)械強(qiáng)度. 2003(04)
[7]MATLAB在轉(zhuǎn)子振動(dòng)固有頻率計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 郭春華. 四川輕化工學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(04)
[8]磁流變液阻尼器-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 汪建曉,孟光. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(02)
[9]機(jī)械振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展綜述[J]. 王加春,李旦,董申. 機(jī)械強(qiáng)度. 2001(02)
[10]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)的CSFDB主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究[J]. 任興民,楊文獻(xiàn),顧家柳,秦衛(wèi)陽. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
博士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)柔性轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性及高速動(dòng)平衡試驗(yàn)研究[D]. 鄧旺群.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)力響應(yīng)的非線性控制[D]. 孫錦花.河海大學(xué) 2007
[2]帶細(xì)長(zhǎng)軸的動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性分析[D]. 徐金鎖.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[3]被動(dòng)式電磁阻尼器的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王桂紅.浙江大學(xué) 2004
[4]撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性分析及平衡計(jì)算[D]. 秦建軍.武漢理工大學(xué) 2003
[5]電流變阻尼器及其在減振應(yīng)用中的研究[D]. 李斌.西北工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3584463
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Jeffcott轉(zhuǎn)子示意圖
2.2Jeffeott轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)分析l,,, 2.2.1Jcffcott轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)微分方程假設(shè)Jeffcott轉(zhuǎn)子如圖2.2所示,其中口習(xí)陀是固定坐標(biāo)系,無質(zhì)量的彈性軸的彎曲剛度為刀,在跨中安裝有質(zhì)量為m的剛性薄圓盤。薄是指盤厚△遠(yuǎn)小于直徑D,一般在工程上常把習(xí)D<0.1的圓盤看作薄圓盤。由于材料、工藝等因素使圓盤的質(zhì)心偏離軸線,偏心距為。。當(dāng)轉(zhuǎn)子以等角速度山自轉(zhuǎn)時(shí),偏心引起的離心慣性力將使軸彎曲,產(chǎn)生動(dòng)擾動(dòng),并隨之帶動(dòng)薄圓盤進(jìn)動(dòng)。因?yàn)閳A盤安裝在跨中,并且軸彎曲變形引起的各橫截面的軸向位移是高階小量,可以忽略不計(jì),所以薄圓盤始終在原先的自身平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。如前所述,剛體的平面運(yùn)動(dòng)可以用基點(diǎn)的移動(dòng)與繞基點(diǎn)的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)來表示,F(xiàn)在把轉(zhuǎn)子軸線與圓盤的交點(diǎn)口‘選作基點(diǎn)
{{{… …娜娜圖2.2垂直Jeffeott轉(zhuǎn)子模型圖2.3圓盤幾何變形圖設(shè)圓盤在瞬時(shí)t的狀態(tài)如圖2.3所示,這是彈性軸因有動(dòng)擾動(dòng)尸而對(duì)圓盤的作用力為戶,它在坐標(biāo)軸上的投影分別為:{Fx二一欣Fy=一勺(2一13)式中:k—彈性軸在跨中的剛度系數(shù)。由材料力學(xué)可知,兩端簡(jiǎn)支梁在跨中的剛度為:k二48丑Il3假設(shè)圓盤的運(yùn)動(dòng)中受到粘性外阻尼力反的作用,它的兩個(gè)投影分別為:!Rx一“IR,二一妙(2一14)式中:!承宰枘嵯禂(shù),一般由試驗(yàn)測(cè)定。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定理,質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)量與質(zhì)心加速度的乘積等于外力系的主矢量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非線性動(dòng)力學(xué)理論及其在機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用的若干進(jìn)展[J]. 陳予恕,曹登慶,吳志強(qiáng). 宇航學(xué)報(bào). 2007(04)
[2]控制器參數(shù)對(duì)電磁軸承系統(tǒng)非線性特性的影響[J]. 楊聲云,李建華,吳昊天,陳震. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2005(S1)
[3]高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)控制技術(shù)評(píng)述[J]. 李文忠,王黎欽. 機(jī)械強(qiáng)度. 2005(01)
[4]被動(dòng)式電磁阻尼器用于轉(zhuǎn)子振動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王桂紅,鄭水英,馬振飛. 機(jī)床與液壓. 2004(07)
[5]被動(dòng)式電磁阻尼器對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)進(jìn)行控制的機(jī)理探討和實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王桂紅,馬振飛. 機(jī)械. 2003(06)
[6]磁流變液阻尼器—柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特性與控制的再研究[J]. 汪建曉,孟光. 機(jī)械強(qiáng)度. 2003(04)
[7]MATLAB在轉(zhuǎn)子振動(dòng)固有頻率計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 郭春華. 四川輕化工學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(04)
[8]磁流變液阻尼器-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 汪建曉,孟光. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(02)
[9]機(jī)械振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展綜述[J]. 王加春,李旦,董申. 機(jī)械強(qiáng)度. 2001(02)
[10]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)的CSFDB主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究[J]. 任興民,楊文獻(xiàn),顧家柳,秦衛(wèi)陽. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
博士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)柔性轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性及高速動(dòng)平衡試驗(yàn)研究[D]. 鄧旺群.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)力響應(yīng)的非線性控制[D]. 孫錦花.河海大學(xué) 2007
[2]帶細(xì)長(zhǎng)軸的動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性分析[D]. 徐金鎖.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[3]被動(dòng)式電磁阻尼器的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王桂紅.浙江大學(xué) 2004
[4]撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性分析及平衡計(jì)算[D]. 秦建軍.武漢理工大學(xué) 2003
[5]電流變阻尼器及其在減振應(yīng)用中的研究[D]. 李斌.西北工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3584463
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