碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動特性研究.pdf

1、大型汽輪發(fā)電機組、燃氣輪機、航空發(fā)動機、壓縮機等旋轉(zhuǎn)機械，在電力能源、交通運輸、石油化工等與人們息息相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)廣泛應用并發(fā)揮著極其重要的作用。由于轉(zhuǎn)靜子系統(tǒng)是大型旋轉(zhuǎn)機械的核心部分，所以它運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性是否將直接決定機械是否能正常工作。以大型汽輪發(fā)電機組為代表的重要而精密的旋轉(zhuǎn)機械，大都工作在非常復雜的環(huán)境下，再加上制造、安裝等其他因素的影響，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運行故障時有發(fā)生。為了降低汽輪發(fā)電機組的氣耗和熱耗率，大型機組的轉(zhuǎn)靜子間隙逐漸減小，

2、最終使轉(zhuǎn)靜子發(fā)生碰摩故障的概率增大。動靜碰摩一旦發(fā)生必將影響整個系統(tǒng)的正常工作，給企業(yè)和員工造成很大的經(jīng)濟損失和安全威脅。因此研究碰摩故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的菲線性振動特征，不僅具有非常重要的學術(shù)價值，而且對國家經(jīng)濟的安全運行和人們的正常生活都有重大的意義。
　　本文通過把實際的汽輪機轉(zhuǎn)子簡化為具有集中質(zhì)量的Jeffcott轉(zhuǎn)子物理模型，運用分岔現(xiàn)象、突變現(xiàn)象、混沌現(xiàn)象等非線性振動分析理論，對轉(zhuǎn)子徑向碰摩故障的系統(tǒng)動力學模型進行了深入細致的

3、研究，建立了考慮系統(tǒng)的質(zhì)量偏心力、非線性油膜力的系統(tǒng)動力學模型。利用四階龍格庫塔數(shù)值模擬方法，對含有碰摩故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運動的非線性動力學行為進行了分析。應用碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分岔圖、相圖、Poincare截面圖、軸心軌跡圖、時域波形圖等非線性方法，分析了碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運行時含有周期、擬周期、混沌等豐富的動力學行為，并發(fā)現(xiàn)了碰摩系統(tǒng)中含有倍周期分岔、倍周期倒分岔等非線性行為演變過程。重點討論了非線性摩擦力系數(shù)、非線性剛度系數(shù)、油膜力包含的各參數(shù)