轉(zhuǎn)子-軸承-基礎(chǔ)耦合系統(tǒng)的動力學(xué)特性分析.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機械在國民經(jīng)濟發(fā)展的能源，電力，石化，航空航天等領(lǐng)域中有著十分重要的作用。一些旋轉(zhuǎn)機械，諸如飛機機動飛行時的航空發(fā)動機，地震時地面上的旋轉(zhuǎn)機械，其基礎(chǔ)是運動的。本文考慮了因基礎(chǔ)平移運動與轉(zhuǎn)動引起的轉(zhuǎn)子-定子耦合運動，研究了其動力學(xué)建模型和分析問題，基于某離心泵的轉(zhuǎn)子組件，分析了基礎(chǔ)運動的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性。主要工作如下：
　　使用 Rayleigh梁模型，考慮轉(zhuǎn)動慣量和陀螺效應(yīng)，建立多自由度的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的有限元模型，使用

2、Lagrange方程推導(dǎo)出系統(tǒng)的運動微分方程，得到系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速與不平衡響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)基礎(chǔ)運動引起的強迫振動模型，推導(dǎo)了有基礎(chǔ)激勵的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)模型；為了考慮基礎(chǔ)的質(zhì)量、彈性變形等因素，基于多自由度系統(tǒng)的振動理論，建立轉(zhuǎn)子-軸承-三維實體基礎(chǔ)耦合振動模型，使用Newmark法計算了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。從計算結(jié)果可以看出，當(dāng)基礎(chǔ)做勻加速直線運動時，轉(zhuǎn)子在不受激勵的方向位移不變，在受到激勵的方向位移發(fā)生了偏移；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、不同形式的正

3、弦基礎(chǔ)激勵均會使轉(zhuǎn)子的位移響應(yīng)發(fā)生變化；轉(zhuǎn)子與基礎(chǔ)之間會出現(xiàn)組合共振的情況，當(dāng)轉(zhuǎn)子的固有頻率與基礎(chǔ)的固有頻率相等時，會發(fā)生共振現(xiàn)象。
　　根據(jù)理論力學(xué)及轉(zhuǎn)子動力學(xué)原理，通過參考系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系得到單元在轉(zhuǎn)動參考系中的位移矢量和速度矢量，使用 Lagrange方程，建立基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的運動微分方程?；A(chǔ)的轉(zhuǎn)動帶來了額外的慣性矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣和力。從計算結(jié)果可以看出，當(dāng)基礎(chǔ)受到繞轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸方向的轉(zhuǎn)動激勵時，轉(zhuǎn)子的響