本文關鍵詞：離心泵轉子系統(tǒng)動力學性能分析及軟件開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著國家現(xiàn)代化發(fā)展和國防需求的不斷增強,以發(fā)動機為代表的旋轉機械引起了越來越多的重視。旋轉機械廣泛應用于航空航天、船舶、國防和農(nóng)業(yè)等領域,并且向著高速化、輕型化和大功率化等趨勢發(fā)展,其運動穩(wěn)定性直接影響到整個機器的安全與性能。轉子系統(tǒng)作為旋轉機械的核心部件,其動力學的研究成為必然。船用泵作為常見旋轉機械的一種,其振動特性直接影響到艦船的隱身性能、液體系統(tǒng)的可靠性和船員的生活環(huán)境。本文以某船用二級離心泵轉子系統(tǒng)為研究對象,探討了轉子系統(tǒng)動力學性能分析中的相關關鍵技術,主要研究內(nèi)容如下:(1)結合流體潤滑雷諾方程,利用有限差分法和壓力擾動法求解了滑動軸承的動特性系數(shù),同時總結了經(jīng)典滾動軸承動特性系數(shù)公式計算支撐剛度,為轉子系統(tǒng)動力學分析提供輔助參數(shù)。(2)以傳遞矩陣法為基礎,利用MATLAB工具編程,探討了轉子系統(tǒng)動力學的研究方法。計算了離心泵轉子系統(tǒng)的臨界轉速和不平衡響應,并揭示不同不平衡量下轉子響應規(guī)律。同時研究不同結構參數(shù)對臨界轉速的影響規(guī)律,為結構優(yōu)化提供指導。(3)對離心泵轉子系統(tǒng)進行有限元建模,充分考慮軸承彈性支撐效應和轉子陀螺效應的影響,利用ANSYS對轉子系統(tǒng)進行模態(tài)分析、臨界轉速分析、不平衡響應分析和瞬態(tài)動力學分析,并將其與傳遞矩陣法計算的結果進行對比,發(fā)現(xiàn)結果一致,誤差值較小,驗證了兩種分析方法的正確性,為轉子動力學的研究和減振降噪提供指導。分析結果表明,本轉子系統(tǒng)在工作轉速下不會產(chǎn)生共振,不平衡響應較小,在勻加速狀態(tài)和沖擊載荷作用下,都不會產(chǎn)生較大響應和碰擦,系統(tǒng)安全可靠。(4)為實現(xiàn)智能化、人性化、高效化發(fā)展的需求,借助MATCOM工具,利用VC/MFC和MATLAB進行混合編程,開發(fā)了軸承動特性系數(shù)計算軟件和轉子系統(tǒng)動力學性能分析軟件,摒棄了傳統(tǒng)的人工計算,實現(xiàn)了計算機輔助分析。該軟件脫離了MATLAB環(huán)境,界面友好,適用性強,提高了轉子系統(tǒng)的設計效率,保證轉子系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性,具有較高的實用價值。
【關鍵詞】：轉子系統(tǒng) 動力學 傳遞矩陣法 混合編程
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH311
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題的理論意義與實用價值13-15
• 1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 軸承動力學特性的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 轉子系統(tǒng)動力學的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.3 轉子系統(tǒng)動力學分析平臺的研究現(xiàn)狀19
• 1.3 課題來源及本文主要研究內(nèi)容19-20
• 1.4 本章小結20-21
• 第2章 軸承轉子動力學理論21-38
• 2.1 軸承動特性分析21-28
• 2.1.1 滑動軸承動特性22-27
• 2.1.2 滾動軸承動特性27-28
• 2.2 轉子動力學分析28-33
• 2.2.1 轉子參數(shù)等效28-30
• 2.2.2 典型單元傳遞矩陣30-33
• 2.3 臨界轉速及振型分析33-35
• 2.4 不平衡響應分析35-37
• 2.5 本章小結37-38
• 第3章 基于傳遞矩陣法的離心泵轉子系統(tǒng)動力學分析與優(yōu)化38-50
• 3.1 MATLAB在轉子動力學中的應用38
• 3.2 離心泵轉子系統(tǒng)動力學分析38-46
• 3.2.1 轉子系統(tǒng)模型的建立39-40
• 3.2.2 離心泵轉子系統(tǒng)臨界轉速及振型分析40-41
• 3.2.3 離心泵轉子系統(tǒng)不平衡響應分析41-46
• 3.3 基于臨界轉速的結構優(yōu)化46-49
• 3.3.1 支撐剛度46-47
• 3.3.2 支撐位置47-48
• 3.3.3 軸段參數(shù)48-49
• 3.4 本章小結49-50
• 第4章 基于ANSYS的離心泵轉子系統(tǒng)動力學性能分析50-64
• 4.1 ANSYS轉子動力學基礎50-51
• 4.2 轉子系統(tǒng)有限元模型的建立51-53
• 4.2.1 轉子系統(tǒng)實體建模51
• 4.2.2 單元選擇51-53
• 4.2.3 材料與約束加載53
• 4.3 轉子系統(tǒng)臨界轉速分析53-56
• 4.4 轉子系統(tǒng)不平衡激勵下的諧響應分析56-57
• 4.5 轉子系統(tǒng)瞬態(tài)動力學分析57-63
• 4.5.1 勻加速啟動57-59
• 4.5.2 沖擊載荷作用59-63
• 4.6 本章小結63-64
• 第5章 基于混合編程的轉子系統(tǒng)動力學分析軟件的開發(fā)64-77
• 5.1 開發(fā)平臺簡介64-66
• 5.1.1 開發(fā)平臺的選擇64
• 5.1.2 接.技術64-66
• 5.2 混合編程的實現(xiàn)66-71
• 5.2.1 MATLAB程序的實現(xiàn)66-67
• 5.2.2 MATCOM工具的應用67-68
• 5.2.3 VC++/MFC編程實現(xiàn)68-71
• 5.3 軟件的模塊劃分及界面設計71-73
• 5.3.1 軸承動特性系數(shù)計算軟件71
• 5.3.2 轉子系統(tǒng)動力學性能分析軟件71-73
• 5.4 軟件實例應用73-76
• 5.4.1 臨界轉速模塊74
• 5.4.2 節(jié)點不平衡響應模塊74-75
• 5.4.3 全轉子定轉速不平衡響應模塊75-76
• 5.5 本章小結76-77
• 總結與展望77-79
• 總結77-78
• 展望78-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文83-84
• 致謝84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李娜;王彥偉;王書亭;;基于球軸承剛度計算的電主軸結構分析與優(yōu)化[J];機械設計與制造;2011年08期

2 姚熊亮;孫士麗;陳玉;;高頻動載軸承內(nèi)油膜壓力特性[J];機械工程學報;2010年17期

3 王寧;梁智權;;轉子系統(tǒng)固有頻率的傳遞矩陣計算方法及其MATLAB實現(xiàn)[J];四川理工學院學報(自然科學版);2006年02期

  本文關鍵詞：離心泵轉子系統(tǒng)動力學性能分析及軟件開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：324000