磁液雙懸浮軸承靜態(tài)分岔與Hopf分岔研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-23 20:02
磁液雙懸浮軸承由電磁支承和靜壓支承兩套系統(tǒng)組合而成,承載能力和支承剛度得到了明顯提升。但是由于靜壓支承系統(tǒng)與電磁支承系統(tǒng)均為非線性支承系統(tǒng),且兩系統(tǒng)相互影響、互相耦合,更加劇了系統(tǒng)的非線性。因此磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)為強(qiáng)非線性系統(tǒng),在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些非線性振動(dòng)問(wèn)題,如靜態(tài)分岔行為、Hopf分岔行為,影響系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。因此本文主要推導(dǎo)磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、分析各參數(shù)對(duì)靜態(tài)及其Hopf分岔行為的影響規(guī)律。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)的非線性振動(dòng)問(wèn)題,首先根據(jù)麥克斯韋電磁吸引力公式和Navier-Stokes方程,建立單自由度支承系統(tǒng)初始狀態(tài)非線性數(shù)學(xué)模型。然后考慮軸承系統(tǒng)工作時(shí)油膜厚度、氣隙、支承腔流量和線圈電流的變化,在初始狀態(tài)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上推導(dǎo)工作狀態(tài)下的單自由度支承系統(tǒng)非線性數(shù)學(xué)模型。(2)基于磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)工作狀態(tài)數(shù)學(xué)模型,根據(jù)靜態(tài)分岔理論分析單參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)靜態(tài)分岔行為變化規(guī)律,確定發(fā)生靜態(tài)分岔行為的參數(shù)范圍,得到參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)平衡奇點(diǎn)性質(zhì)的轉(zhuǎn)換規(guī)律。通過(guò)Matlab仿真得到系統(tǒng)相軌跡曲線、x-t圖和吸引盆對(duì)理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。(3...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 磁懸浮軸承研究現(xiàn)狀
1.2.2 液體靜壓支承技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 磁液雙懸浮軸承研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)非線性數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)工作原理
2.3 磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.3.1 單自由度支承系統(tǒng)初始狀態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.3.2 單自由度支承系統(tǒng)工作狀態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.4 本章小結(jié)
第3章 單參數(shù)影響下的磁液雙懸浮軸承靜態(tài)分岔行為
3.1 引言
3.2 控制器參數(shù)影響下的靜態(tài)分岔行為
3.2.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.2.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
0影響下的靜態(tài)分岔行為"> 3.3 i0影響下的靜態(tài)分岔行為
3.3.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.3.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
0影響下的靜態(tài)分岔行為"> 3.4 q0影響下的靜態(tài)分岔行為
3.4.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.4.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
0影響下的靜態(tài)分岔行為"> 3.5 h0影響下的靜態(tài)分岔行為
3.5.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.5.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
3.6 l影響下的靜態(tài)分岔行為
3.6.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.6.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 雙參數(shù)影響下的磁液雙懸浮軸承靜態(tài)分岔行為
4.1 引言
0與i0復(fù)合影響下的靜態(tài)分岔行為"> 4.2 q0與i0復(fù)合影響下的靜態(tài)分岔行為
4.2.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
4.2.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
0與l復(fù)合影響下的靜態(tài)分岔行為"> 4.3 h0與l復(fù)合影響下的靜態(tài)分岔行為
4.3.1 靜態(tài)分岔復(fù)合參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
4.3.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)Hopf分岔研究
5.1 引言
0對(duì)Hopf分岔行為的影響"> 5.2 線圈電流i0對(duì)Hopf分岔行為的影響
0對(duì)Hopf分岔行為的影響"> 5.3 油膜厚度h0對(duì)Hopf分岔行為的影響
0與h0對(duì)Hopf分岔行為的復(fù)合影響"> 5.4 i0與h0對(duì)Hopf分岔行為的復(fù)合影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]徑向磁懸浮軸承鐵損特性研究[J]. 閆旭,金超武,熊峰,周衡,董岳. 測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]3自由度混合磁軸承支承特性及仿真分析[J]. 林子豪,胡業(yè)發(fā),冉少林,張遙,熊振宇,張麗. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2019(05)
[3]恒流開(kāi)式液體靜壓支承動(dòng)力學(xué)建模及參數(shù)辨識(shí)方法[J]. 李新廣,毛寬民,甘士瑜,杜義康. 機(jī)床與液壓. 2019(17)
[4]磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及未來(lái)展望[J]. 徐萌,龔選泰,許小梅,李芬芬,郭盈,查國(guó)君. 江西科學(xué). 2019(03)
[5]轉(zhuǎn)子數(shù)控車床靜壓支承系統(tǒng)研究與控制[J]. 徐冬. 熱力透平. 2019(01)
[6]考慮渦流效應(yīng)的磁懸浮轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)分析[J]. 劉學(xué)平,朱戡. 軸承. 2019(03)
[7]基于PM流量控制器的閉式液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)的靜動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 付延軍,洪學(xué)明,王德智,黃威. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2018(S1)
[8]一種軸流血泵的磁液雙懸浮支承系統(tǒng)[J]. 馮龍飛,云忠,徐軍瑞,蔡超. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2018(08)
[9]基于控制參數(shù)切換的磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械隔振技術(shù)研究[J]. 馬彥會(huì),王俊亭,蘇一新,石倩,于溯源. 流體機(jī)械. 2018(01)
[10]磁液懸浮式人工輔助心臟系統(tǒng)的研究[J]. 姜洋,許劍,范慶麟,吳文晉,張栩曼. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(06)
碩士論文
[1]交流混合磁軸承支承電主軸系統(tǒng)研究[D]. 蔡敏.江蘇大學(xué) 2010
本文編號(hào):2934279
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 磁懸浮軸承研究現(xiàn)狀
1.2.2 液體靜壓支承技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 磁液雙懸浮軸承研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)非線性數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)工作原理
2.3 磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.3.1 單自由度支承系統(tǒng)初始狀態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.3.2 單自由度支承系統(tǒng)工作狀態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.4 本章小結(jié)
第3章 單參數(shù)影響下的磁液雙懸浮軸承靜態(tài)分岔行為
3.1 引言
3.2 控制器參數(shù)影響下的靜態(tài)分岔行為
3.2.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.2.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
0影響下的靜態(tài)分岔行為"> 3.3 i0影響下的靜態(tài)分岔行為
3.3.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.3.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
0影響下的靜態(tài)分岔行為"> 3.4 q0影響下的靜態(tài)分岔行為
3.4.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.4.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
0影響下的靜態(tài)分岔行為"> 3.5 h0影響下的靜態(tài)分岔行為
3.5.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.5.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
3.6 l影響下的靜態(tài)分岔行為
3.6.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
3.6.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 雙參數(shù)影響下的磁液雙懸浮軸承靜態(tài)分岔行為
4.1 引言
0與i0復(fù)合影響下的靜態(tài)分岔行為"> 4.2 q0與i0復(fù)合影響下的靜態(tài)分岔行為
4.2.1 靜態(tài)分岔參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
4.2.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
0與l復(fù)合影響下的靜態(tài)分岔行為"> 4.3 h0與l復(fù)合影響下的靜態(tài)分岔行為
4.3.1 靜態(tài)分岔復(fù)合參數(shù)范圍與奇點(diǎn)特性
4.3.2 相軌跡曲線x-t圖及吸引盆分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 磁液雙懸浮軸承系統(tǒng)Hopf分岔研究
5.1 引言
0對(duì)Hopf分岔行為的影響"> 5.2 線圈電流i0對(duì)Hopf分岔行為的影響
0對(duì)Hopf分岔行為的影響"> 5.3 油膜厚度h0對(duì)Hopf分岔行為的影響
0與h0對(duì)Hopf分岔行為的復(fù)合影響"> 5.4 i0與h0對(duì)Hopf分岔行為的復(fù)合影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]徑向磁懸浮軸承鐵損特性研究[J]. 閆旭,金超武,熊峰,周衡,董岳. 測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]3自由度混合磁軸承支承特性及仿真分析[J]. 林子豪,胡業(yè)發(fā),冉少林,張遙,熊振宇,張麗. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2019(05)
[3]恒流開(kāi)式液體靜壓支承動(dòng)力學(xué)建模及參數(shù)辨識(shí)方法[J]. 李新廣,毛寬民,甘士瑜,杜義康. 機(jī)床與液壓. 2019(17)
[4]磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及未來(lái)展望[J]. 徐萌,龔選泰,許小梅,李芬芬,郭盈,查國(guó)君. 江西科學(xué). 2019(03)
[5]轉(zhuǎn)子數(shù)控車床靜壓支承系統(tǒng)研究與控制[J]. 徐冬. 熱力透平. 2019(01)
[6]考慮渦流效應(yīng)的磁懸浮轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)分析[J]. 劉學(xué)平,朱戡. 軸承. 2019(03)
[7]基于PM流量控制器的閉式液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)的靜動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 付延軍,洪學(xué)明,王德智,黃威. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2018(S1)
[8]一種軸流血泵的磁液雙懸浮支承系統(tǒng)[J]. 馮龍飛,云忠,徐軍瑞,蔡超. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2018(08)
[9]基于控制參數(shù)切換的磁懸浮旋轉(zhuǎn)機(jī)械隔振技術(shù)研究[J]. 馬彥會(huì),王俊亭,蘇一新,石倩,于溯源. 流體機(jī)械. 2018(01)
[10]磁液懸浮式人工輔助心臟系統(tǒng)的研究[J]. 姜洋,許劍,范慶麟,吳文晉,張栩曼. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(06)
碩士論文
[1]交流混合磁軸承支承電主軸系統(tǒng)研究[D]. 蔡敏.江蘇大學(xué) 2010
本文編號(hào):2934279
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