氣浮軸承支持的復雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動力學行為分析.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機械是工業(yè)部門中應用最廣泛的一類機械設備，轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)作為旋轉(zhuǎn)機械的核心部件，在工業(yè)各個重要領域發(fā)揮著無可替代的作用。為滿足現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展的需求，旋轉(zhuǎn)機械向著高速、復雜的方向發(fā)展，其非線性動力學行為變得十分復雜。傳統(tǒng)的將轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)簡化為少數(shù)幾個集中質(zhì)量的模型的處理方法已不再適用。基于此，本文討論了實際軸承—復雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析方法并分析了其動力學行為。 首先，采用有限元方法建立了剛性支承—滑動軸承—轉(zhuǎn)子非線性動力系統(tǒng)和

2、彈性支承—滑動軸承—轉(zhuǎn)子非線性動力系統(tǒng)的有限元模型。然后，針對轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的局部非線性特點基于固定界面部件模態(tài)綜合法對非線性振動方程降維，使剛性支承系統(tǒng)自由度數(shù)由原來的60個降到12個，彈性支承系統(tǒng)由64個降到16個。降維之后，利用Newmark方法對降維系統(tǒng)進行數(shù)值求解，分析了軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隨不同參數(shù)變化而出現(xiàn)的非線性動力學現(xiàn)象，結果表明：系統(tǒng)存在豐富的復雜動力學行為；相似結構的分岔類型基本一致，但隨著圓盤質(zhì)量的增加分岔提前，失穩(wěn)轉(zhuǎn)速