【摘要】：隨著社會進(jìn)步,渦輪增壓器已經(jīng)在很多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,如汽車、內(nèi)燃機(jī)車等。渦輪增壓器的關(guān)鍵構(gòu)件是由渦輪、壓氣機(jī)和軸承構(gòu)成的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),該設(shè)備的可靠性與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)密切相關(guān)。在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中之所以存在較強(qiáng)的非線性動力特性,主要是因?yàn)橄到y(tǒng)中存在較多的非線性力,如碰摩力、油膜力、偏心力等。在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中,某些參數(shù)的微弱變化往往會使系統(tǒng)的運(yùn)動形式發(fā)生改變。故合理的選擇參數(shù),才能保證轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)運(yùn)行。本文以渦輪增壓器的軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對像,分別研究了碰摩力和非線性油膜力對系統(tǒng)動力特性的影響。首先,為了著重研究碰摩力對系統(tǒng)的影響,根據(jù)轉(zhuǎn)子動力學(xué)理論,將其簡化為一個由剛性支撐的雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型,在充分考慮轉(zhuǎn)子重力和偏心力的基礎(chǔ)上建立運(yùn)動微分方程并進(jìn)行無量綱處理。其次,在研究油膜力和碰摩力耦合作用時,將渦輪增壓器簡化為一個由滑動軸承支撐的雙盤軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型;最后分別對兩種模型進(jìn)行定性分析和定量分析。對于雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型,研究了系統(tǒng)由局部碰摩引起的非線性行為。采用變步長四階龍格庫塔法對系統(tǒng)方程進(jìn)行數(shù)值求解,應(yīng)用時間歷程圖、相圖、軸心軌跡圖和Poincare截面映射圖等非線性分析方法分析了轉(zhuǎn)子發(fā)生碰摩時,渦輪增壓器軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)響應(yīng)隨參數(shù)變化的分岔演化規(guī)律。對于雙盤軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型,在碰摩力和非線性油膜力耦合情況下,主要分析了渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中存在的分岔類型以及通向混沌的途徑,并討論了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隨剛度系數(shù)、阻尼系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)變化的運(yùn)動形式。通過以上轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)分析,為渦輪增壓器設(shè)計提供理論參考。
【圖文】：

從而對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析，這種方法難，又可以在一定范圍內(nèi)得到較為滿意的結(jié)果。但著社會和科技的進(jìn)步，計算機(jī)普及率和運(yùn)算速率得到將無法觀察到的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直觀的表現(xiàn)出來，的階段。概述對論和量子力學(xué)并稱為世紀(jì)三大成就。其中混沌運(yùn)變化時，某一確定的動力學(xué)系統(tǒng)將發(fā)生不可預(yù)測或確定性系統(tǒng)產(chǎn)生的一種往復(fù)非周期運(yùn)動，具有內(nèi)稟統(tǒng)被分為保守系統(tǒng)和耗散系統(tǒng)。其中，在耗散系統(tǒng)洛倫茲方程，，該方程為含有三個變量的一階非線性以得到一個極為復(fù)雜的運(yùn)動形式，其軌線圖為圖 2

統(tǒng)內(nèi)部多么不穩(wěn)定，其軌線都不會超出這片區(qū)域。3）混沌運(yùn)動為非周期運(yùn)動。混沌是一種不同于周期、準(zhǔn)周期或隨機(jī)運(yùn)動的它具有非周期性，這使其信號在時間軸上表現(xiàn)出隨機(jī)的特性。由于混沌系統(tǒng)性，這使系統(tǒng)的頻譜圖像隨機(jī)系統(tǒng)一樣具有連續(xù)性和寬頻性。故可利用頻譜沌系統(tǒng)和隨機(jī)系統(tǒng)。 通向混沌的道路上一節(jié)可知，在確定性的非線性系統(tǒng)中，才會發(fā)生混沌運(yùn)動，而在確定性的中，只有當(dāng)參數(shù)某一范圍內(nèi)變化時，混沌運(yùn)動才會出現(xiàn)，否則就為確定的周們把系統(tǒng)從確定的運(yùn)動過度到混沌運(yùn)動的方式稱為通向混沌的道路。目前，混沌道路有如下幾種：1）倍周期分岔道路978 年費(fèi)根巴木基于蟲口模型發(fā)現(xiàn)了從倍周期分岔通往混沌道路上的兩個重此，倍周期分岔道路又稱為費(fèi)根巴木道路[27]。以簡單的一維非線性迭代方程）為例介紹倍周期分岔道路如圖 2.2 所示：
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U464.135

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本文編號：2601632