高速旋轉(zhuǎn)試驗機的研制和相關(guān)非線性動力學(xué)問題的研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文高速旋轉(zhuǎn)試驗機的研制和相關(guān)非線性動力學(xué)問題的研究姓名：王碩桂申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：固體力學(xué)指導(dǎo)教師：夏源明20050401動軸承與旋轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的線性剛度和二次非線性剛度的完整方法，并編寫了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序。利用該方法得到了B7004軸承的線性剛度和二次非線性剛度，此結(jié)果與滾動軸承剛度理論分析結(jié)果吻合，證明了理論分析的正確性和時域分析方法提取滾動軸承線性剛度和非線性剛度參數(shù)的有效可靠性。提出了基于有限元模態(tài)

2、分析的迭代算法(簡稱迭代法)來確定非線性支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的完整方法，結(jié)果表明此方法是有效的。該方法包括兩部分，第一部分是有限元模態(tài)分析，即根據(jù)轉(zhuǎn)子在設(shè)定轉(zhuǎn)速下滾動軸承的總體剛度，計算此轉(zhuǎn)速下系統(tǒng)的相對臨界轉(zhuǎn)速；第二部分為迭代算法，即將相對臨界轉(zhuǎn)速作為設(shè)定轉(zhuǎn)速迭代循環(huán)計算，得到系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速。給出了基于頻譜分析的曲線相交法(簡稱相交法)來測量和確定非線性支承轉(zhuǎn)予系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的方法，結(jié)果表明此方法是有效的。該方法包括兩部分，第一部分是多個

3、轉(zhuǎn)速下的頻譜分析，給出多個試驗轉(zhuǎn)速的相對臨界轉(zhuǎn)速；第二部分是曲線相交法，即在試驗轉(zhuǎn)速(橫坐標(biāo))與相對臨界轉(zhuǎn)速(縱坐標(biāo))坐標(biāo)系內(nèi)，作出相對臨界轉(zhuǎn)速與試驗轉(zhuǎn)速的擬合曲線，同時作出臨界轉(zhuǎn)速等于試驗轉(zhuǎn)速的斜直線，兩線交點的坐標(biāo)值即為系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速。應(yīng)用迭代法和相交法對自行研制的高速旋轉(zhuǎn)試驗機進(jìn)行分析和測試，迭代法得到的臨界轉(zhuǎn)速與相交法測試結(jié)果吻合，證明了迭代法和相交法是有效可靠的。本文還利用上述相關(guān)非線性動力學(xué)分析的成果，進(jìn)一步研究了該試驗機系統(tǒng)