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《东北大学》 2010年
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碰摩故障转子系统动力学的理论与试验研究

张杰  
【摘要】:旋转机械广泛运用于机械、动力、航空航天等工程技术领域。当前,随着科学技术的不断进步,旋转机械正日益朝着大功率、高转速及柔性等方向发展。相应地,在旋转机械工作中也常伴有各种故障的出现,这些故障给工业生产和生活带来极大地破坏。因此,研究转子系统的动力学特征具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文以单跨双圆盘转子系统为研究对象,利用牛顿迭代法研究了定点碰摩情况下系统参数对转子系统动力学行为的影响;同时,利用龙格-库塔的方法对碰摩故障单跨双圆盘转子—轴承系统进行了数值仿真,并对单跨度双圆盘转子系统进行了试验研究,所得结果为旋转机械的设计及故障监测与诊断提供了一定的依据。本文的工作主要表现在以下几个方面: (1)介绍了本文研究的目的和意义,给出了转子系统碰摩故障的国内外研究现状。 (2)简单介绍了有关转子系统动力学研究所需的基本理论和方法,确立了牛顿迭代法和龙格-库塔方法对转子系统进行动力学特征进行研究。 (3)对单跨双圆盘转子系统的碰摩数学模型进行了研究。对于转静子碰摩模型,利用龙格-库塔法研究了碰摩故障单跨双圆盘转子—轴承系统的非线性动力学行为,通过时域波形图、频谱图、Poincare映射、轴心轨迹,深层次剖析了非线性油膜力与碰摩力对转子系统的影响。对于定点碰摩模型,分别研究了定子刚度、摩擦系数、碰摩间隙对转子系统动力学行为的影响。 (4)对单跨度双圆盘转静子碰摩模型进行了试验研究,得出了不同碰摩情况下转子系统的动力学行为。同时,利用小波功率谱方法对实验结果进行了分析,进一步挖掘了转子系统碰摩状况下的动力学特征。 (5)最后对全文总结,并指出今后需进一步研究的方向和任务。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH113

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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