本文關(guān)鍵詞：外扭矩激勵(lì)下非對稱軸單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性與瞬態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：非對稱軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在運(yùn)行過程中由于剛度系數(shù)周期性變化而形成參數(shù)激勵(lì)系統(tǒng)，使得其動(dòng)力學(xué)行為特征更加復(fù)雜。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，作用于轉(zhuǎn)子的扭矩激勵(lì)相互之間達(dá)到平衡，從而使機(jī)組在允許范圍內(nèi)近乎以恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，然而在某些特殊工況或故障狀態(tài)下，如大電網(wǎng)功率突然變化，使得作用于傳動(dòng)軸上的扭矩激勵(lì)失去平衡，進(jìn)而使機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常，此種狀況的出現(xiàn)，不僅使轉(zhuǎn)軸上的扭矩隨時(shí)間變化，嚴(yán)重時(shí)機(jī)組的轉(zhuǎn)速也會(huì)由于扭矩變化的影響而發(fā)生改變。進(jìn)而產(chǎn)生兩方面的問題：一方面轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)角速度一定時(shí)，扭矩激勵(lì)對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響；另一方面為由于扭矩激勵(lì)的作用使轉(zhuǎn)子速度發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。 相對等剛度轉(zhuǎn)子系統(tǒng)來說，，非對稱軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的彎曲振動(dòng)變形較大，單獨(dú)分析不平衡扭矩激勵(lì)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)橫向振動(dòng)更有意義。本文采用Riccati傳遞矩陣法，從單個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)至整個(gè)系統(tǒng)多圓盤的運(yùn)動(dòng)微分方程，建立了包含有外扭矩激勵(lì)、自轉(zhuǎn)角加速度非對稱軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)橫向振動(dòng)的無量綱運(yùn)動(dòng)微分方程，綜合運(yùn)用弗洛奎法及無限希爾方程對系統(tǒng)的矩陣特征值進(jìn)行分析，討論系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用Runge-Kutta法對建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值仿真分析，研究結(jié)果表明隨著非對稱轉(zhuǎn)子軸剛度差異的加大，系統(tǒng)的不穩(wěn)定區(qū)域逐漸增大；增大系統(tǒng)的外阻尼能夠減小不穩(wěn)定區(qū)域，但是會(huì)耗費(fèi)系統(tǒng)大量的能量；恒定驅(qū)動(dòng)扭矩激勵(lì)與制動(dòng)扭矩激勵(lì)都有可能使非對稱轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，但是對系統(tǒng)橫振的頻率影響很��；當(dāng)扭矩激勵(lì)為簡諧扭矩激勵(lì)時(shí)，其橫向振動(dòng)與圓盤擺振易激發(fā)出工頻與外激勵(lì)頻率的組合頻率，若激發(fā)的組合頻率在共振范圍內(nèi)，易產(chǎn)生組合共振。另一方面截面各向異性系數(shù)是系統(tǒng)出現(xiàn)副臨界現(xiàn)象的根本原因，在非對稱剛度的基礎(chǔ)上，重力參數(shù)不僅對系統(tǒng)的靜撓度有影響，同時(shí)也會(huì)對系統(tǒng)的動(dòng)撓度產(chǎn)生影響。非對稱軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在勻加速過程中，受到簡諧扭矩激勵(lì)時(shí)，其橫向振動(dòng)位移會(huì)產(chǎn)生波浪式喘振，喘振出現(xiàn)的頻率與外界激勵(lì)頻率有關(guān)。 最后用轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺施加相應(yīng)的外扭矩激勵(lì)對非對稱轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各種狀態(tài)的穩(wěn)定性及瞬態(tài)響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：扭矩激勵(lì) 非對稱軸 穩(wěn)定性 分岔 瞬態(tài)響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH113.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 引言10-12
• 1.2 課題研究目的及意義12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢12-15
• 1.4 論文研究主要內(nèi)容15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第二章 扭矩激勵(lì)下單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程的推導(dǎo)17-33
• 2.1 分析方法選擇17-18
• 2.2 單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立18-22
• 2.3 無質(zhì)量軸段的彈性恢復(fù)力、彎矩22-24
• 2.4 單圓盤上的外扭矩激勵(lì)24-26
• 2.5 非線性油膜力及其矩陣表達(dá)26-29
• 2.6 扭矩激勵(lì)下多圓盤傳遞矩陣表達(dá)29-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 扭矩激勵(lì)下非對稱軸單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性33-65
• 3.1 非對稱軸轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)建模33-39
• 3.2 非對稱軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性分析39-43
• 3.3 仿真計(jì)算與穩(wěn)定性分析43-50
• 3.4 仿真計(jì)算振動(dòng)特性分析50-58
• 3.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證58-63
• 3.6 本章小結(jié)63-65
• 第四章 扭矩激勵(lì)下單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)瞬態(tài)振動(dòng)研究65-76
• 4.1 引言65-66
• 4.2 等加速狀態(tài)下數(shù)值仿真分析66-72
• 4.3 等加速狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證72-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 第五章 總結(jié)與展望76-78
• 5.1 工作總結(jié)76
• 5.2 主要結(jié)論76-77
• 5.3 創(chuàng)新點(diǎn)77
• 5.4 進(jìn)一步展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83-84
• 致謝84-85

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：外扭矩激勵(lì)下非對稱軸單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性與瞬態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：413993