本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的相似動(dòng)力學(xué)特性研究

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【摘要】：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的重要組成部分,其動(dòng)力學(xué)問題受眾多復(fù)雜因素的影響,理論分析主要依靠解析法和模型仿真法,但解析法需要接受多種假設(shè),模型仿真法則要簡(jiǎn)化邊界條件,因此這些問題僅靠理論分析不能準(zhǔn)確的解決,必須結(jié)合物理試驗(yàn)研究。相較于采用原型試驗(yàn),模型試驗(yàn)更具可行性,同時(shí)可以人為控制主要影響因素,針對(duì)性更強(qiáng)。通過進(jìn)行轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)相似性的研究,可以由模型試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)原型系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,甚至可以通過模型系統(tǒng)的模擬故障態(tài)試驗(yàn),復(fù)現(xiàn)原型系統(tǒng)的故障狀態(tài)。因此,對(duì)于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)相似研究及其試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南嗨圃O(shè)計(jì)方法顯得尤為重要。針對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的相似動(dòng)力學(xué)特性問題,本文采用方程分析和量綱分析兩種方法,根據(jù)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的相似準(zhǔn)則和相似關(guān)系,通過有限元方法對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的幾何相似和不完全幾何相似理論進(jìn)行了仿真計(jì)算驗(yàn)證,并研究了軸承參數(shù)對(duì)幾何相似模型系統(tǒng)預(yù)測(cè)精度的影響情況。同時(shí),本文對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的相似設(shè)計(jì)方法和流程進(jìn)行了歸納總結(jié),對(duì)典型的相似設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了對(duì)比分析和仿真計(jì)算驗(yàn)證,從理論上證實(shí)了相似設(shè)計(jì)對(duì)試驗(yàn)影響因素的可控性。針對(duì)降低模型臨界轉(zhuǎn)速的相似設(shè)計(jì)方法,本文給出了從實(shí)際轉(zhuǎn)子系統(tǒng)到相似模型系統(tǒng)的完整的設(shè)計(jì)方法,并利用有限元方法計(jì)算了原型和模型系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速,通過對(duì)比兩者臨界轉(zhuǎn)速證實(shí)了所得相似模型滿足了設(shè)計(jì)條件,從仿真計(jì)算的角度驗(yàn)證了相似設(shè)計(jì)的可行性。最后,通過根據(jù)某發(fā)動(dòng)機(jī)相似設(shè)計(jì)得到的試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試,對(duì)比其正常和不平衡兩種工況下的振動(dòng)時(shí)域圖和頻譜圖,從模型試驗(yàn)角度再次證實(shí)了相似設(shè)計(jì)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)子系統(tǒng) 相似理論 動(dòng)力學(xué)特性 相似設(shè)計(jì) 有限元法
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH113
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本文編號(hào)：900141