考慮基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械因其工作狀態(tài)和外部環(huán)境復(fù)雜，將受到不可避免的環(huán)境激勵(lì)作用，在這些激勵(lì)作用下，大部分旋轉(zhuǎn)機(jī)械的基礎(chǔ)是運(yùn)動(dòng)的。飛機(jī)機(jī)動(dòng)飛行時(shí)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，受水下非接觸爆炸沖擊和波浪作用的艦船燃?xì)廨啓C(jī)，地震時(shí)地面上的旋轉(zhuǎn)機(jī)械都可以認(rèn)為是基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)?？紤]基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)將受到質(zhì)量不平衡量激勵(lì)和基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)激勵(lì)作用。本文通過兩個(gè)模型分析了考慮基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性和設(shè)計(jì)了減振隔沖措施。
　　第三章中的模型為利用有限元法和相對(duì)坐標(biāo)法建立

2、的燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的復(fù)雜線性動(dòng)力學(xué)模型，模型考慮了轉(zhuǎn)軸的剪切效應(yīng)利用Timoshenko梁單元建立，求解三種基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)微分方程。分析不同的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)臨界轉(zhuǎn)速、幅頻響應(yīng)和軸心軌跡的影響，結(jié)果表明，當(dāng)基礎(chǔ)作軸向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子表現(xiàn)出非對(duì)稱的動(dòng)力學(xué)行為，當(dāng)基礎(chǔ)作橫向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子表現(xiàn)出對(duì)稱的動(dòng)力學(xué)行為，而基礎(chǔ)作橫向簡諧運(yùn)動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的固有特性沒有影響，影響系統(tǒng)的響應(yīng)。
　　為了研究擠壓油膜阻尼器的減振隔沖作用，第四章建立了帶有非線性

3、彈性支承擠壓油膜阻尼器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。針對(duì)這一模型的主要工作和成果如下：
　　首先，考慮轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動(dòng)，建立了5自由度轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程，彈性支承具有三次非線性。擠壓油膜阻尼器的油膜力采用動(dòng)態(tài)油膜力模型建立，分析了線性和非線性支承剛度和擠壓油膜阻尼器對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響。
　　其次，考慮基礎(chǔ)的簡諧轉(zhuǎn)動(dòng)和橫向簡諧運(yùn)動(dòng)，通過計(jì)算系統(tǒng)圓盤處的軸心軌跡、時(shí)間歷程響應(yīng)、頻譜圖和Poincaré映射圖研究基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)對(duì)系

4、統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響。分析了擠壓油膜阻尼器對(duì)考慮基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的響應(yīng)的影響，從計(jì)算結(jié)果可以得出，擠壓油膜阻尼器具有明顯的減振效果，消弱非線性彈性支承對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響，使得軸心軌跡趨近于圓，消弱非主頻率，使得系統(tǒng)的振動(dòng)接近于簡諧振動(dòng)。基礎(chǔ)的簡諧轉(zhuǎn)動(dòng)使得轉(zhuǎn)子軸向有振動(dòng)，振動(dòng)頻率為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的2倍。
　　最后，分析了基礎(chǔ)沖擊激勵(lì)作用下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。研究了擠壓油膜阻尼器的抗沖作用。通過數(shù)值計(jì)算得到系統(tǒng)的瞬態(tài)軸心軌跡和響應(yīng)。從計(jì)算結(jié)