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应用Samcef/Rotor计算转子—轴承系统非线性动力学响应与稳定性

作　者: 刘承前
导　师: 曹树谦
学　校: 天津大学
专　业: 一般力学与力学基础
关键词: 转子-轴承系统非线性油膜力 Samcef/Rotor 非线性动力学
分类号: TH113
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

旋转机械在交通、动力、机械及航空航天领域中占有重要地位,也是国民经济支柱产业的关键装备之一。随着生产与科学技术的发展,对于转子系统非线性动力学行为的研究,已成为相关研究领域的热点。本文利用有限元分析软件Samcef/Rotor分别研究了单跨和双跨转子-轴承系统的非线性动力学响应。借助时间历程图、轴心轨迹图、相图、Poincare映射图以及频谱图分析系统的运动形态。论文工作包括以下几部分:1.对转子-轴承系统非线性动力学的研究现状进行了综述;2.在Samcef/Rotor中建立并研究了单跨转子-轴承系统模型,得到了不同转速下转子运动的相图、Poincare映射图、时间历程曲线和轴心轨迹,以及以转速为分岔参数的分岔图。结果表明:随着转速的变化,系统出现周期运动、概周期运动再到周期运动的动力学行为;3.研究了双跨转子-轴承系统非线性动力学响应,得到了不同转速下转子运动的相图、Poincare映射图、时间历程曲线和轴心轨迹,得到了以转速为参数的分岔图。结果表明:随着转速的变化,系统出现周期运动到概周期运动的动力学行为;4.研究了轴承的平均油膜厚度、轴承宽度和各个质量之间的相位夹角对系统动力学响应的影响。结果表明油膜厚度增加后,系统稳定性下降,失稳转速提前。通过本文的研究,对转子-轴承系统在油膜力作用下的失稳机理有了较深入的认识。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 研究现状  8-10
  1.3 非线性转子动力学一般研究方法  10-11
  1.4 有限元分析软件Samcef/Rotor介绍  11-12
  1.5 本文的工作内容安排  12-14
第二章单跨转子-轴承系统非线性动力学特性  14-25
  2.1 模型资料  15-16
  2.2 系统在不同转速下的运动特性  16-23
  2.3 以转速为分岔参数时系统的特性分析  23-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章双跨转子-轴承系统非线性动力学特性  25-39
  3.1 模型资料  25-27
  3.2 系统在不同转速下的运动特性  27-36
  3.3 以转速为分岔参数时系统的特性分析  36-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章其他参数对双跨转子系统动力学特性的影响  39-59
  4.1 轴承油膜平均厚度的影响  39-45
  4.2 轴承宽度的影响  45-52
  4.3 偏心质量之间偏心角的影响  52-58
  4.4 本章小结  58-59
第五章全文总结  59-60
参考文献  60-64
发表论文和参加科研情况说明  64-65
致谢  65

应用Samcef/Rotor计算转子—轴承系统非线性动力学响应与稳定性

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