艏搖和橫蕩運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的非線性動力學特性研究
發(fā)布時間:2022-02-21 13:44
艦船在航行過程中由于受到風浪等不可控因素影響產(chǎn)生艏搖、橫蕩等六種搖蕩運動,這些大幅值、低頻率的搖蕩運動會通過船體將能量傳遞給轉(zhuǎn)子系統(tǒng),從而對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性產(chǎn)生較大影響。本文基于短軸承理論,建立了牽連運動、艏搖、橫蕩、艏搖和橫蕩耦合運動下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學模型,在系統(tǒng)運動微分方程中出現(xiàn)了如牽連慣性力、牽連慣性力矩、油膜力矩、陀螺力矩及多種附加作用力,牽連運動的存在使得系統(tǒng)運動變得十分復雜。最后基于非線性動力學理論對轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學特性進行了研究,主要內(nèi)容及結果如下:(1)基于短軸承理論推導了艏搖運動下轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的運動微分方程,理論分析表明系統(tǒng)運動微分方程中出現(xiàn)牽連慣性力矩、陀螺力矩、非線性油膜力矩等作用力,表現(xiàn)出較強的幾何非線性?紤]相同或相近轉(zhuǎn)速,對比分析了有無艏搖運動對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性的影響,整體而言艏搖能夠使轉(zhuǎn)子在水平方向振幅顯著增大;在較低轉(zhuǎn)速時,艏搖運動下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性表現(xiàn)為擬周期,而無艏搖運動下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性表現(xiàn)為周期1,可見艏搖運動能夠使得轉(zhuǎn)子進入擬周期運動狀態(tài)的轉(zhuǎn)速大大提前;在較高轉(zhuǎn)速時,艏搖運動能夠使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性表現(xiàn)為較為復雜的混沌運動。分析艏...
【文章來源】:西安科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 艏搖和橫蕩運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的動力學研究現(xiàn)狀
1.2.1 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學特性
1.2.2 基礎運動下轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學研究
1.2.3 牽連運動下轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學研究
1.3 本文研究方法及內(nèi)容
2 牽連運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)非線性動力學模型
2.1 非線性油膜力模型
2.2 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)非線性動力學模型
2.3 小結
3 艏搖運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的非線性動力學研究
3.1 非線性動力學模型
3.1.1 運動微分方程
3.1.2 無量綱方程
3.1.3 狀態(tài)方程
3.2 非線性動力學特性
3.2.1 艏搖對系統(tǒng)動力學特性的影響
3.2.2 參數(shù)分析
3.3 小結
4 橫蕩運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的非線性動力學研究
4.1 非線性動力學模型
4.1.1 運動微分方程
4.1.2 無量綱方程
4.1.3 狀態(tài)方程
4.2 非線性動力學特性
4.2.1 橫蕩對系統(tǒng)動力學特性的影響
4.2.2 參數(shù)分析
4.3 小結
5 艏搖和橫蕩耦合運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的非線性動力學研究
5.1 非線性動力學模型
5.1.1 運動微分方程
5.1.2 無量綱方程
5.1.3 狀態(tài)方程
5.2 非線性動力學特性
5.2.1 艏搖和橫蕩耦合運動對系統(tǒng)動力學特性的影響
5.2.2 參數(shù)分析
5.3 小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Predictor-based model reference adaptive roll and yaw control of a quad-tiltrotor UAV[J]. Ningjun LIU,Zhihao CAI,Jiang ZHAO,Yingxun WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2020(01)
[2]船舶橫搖首搖耦合運動前向智能模型的仿真分析[J]. 王洪安,王紅星. 艦船科學技術. 2019(02)
[3]搖擺工況下兩種艦船轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性研究[J]. 張磊,裴世源,徐華. 中國科學:技術科學. 2018(04)
[4]機動飛行條件下雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學建模與響應分析[J]. 李杰,曹樹謙,郭虎倫,李利青,王俊,白雪川. 航空動力學報. 2017(04)
[5]軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在基礎運動作用時的非線性分析[J]. 王睿,郭杏林. 計算力學學報. 2017(02)
[6]船舶低頻純橫蕩及純首搖運動數(shù)值仿真與分析[J]. 李冬琴,徐士友,劉存杰. 艦船科學技術. 2016(17)
[7]海上不規(guī)則波浪擾動對船舶運動的影響[J]. 錢小斌,尹勇,張秀鳳,李業(yè). 交通運輸工程學報. 2016(03)
[8]船用氣囊隔振系統(tǒng)的非線性動力學特性[J]. 劉淵博,李明,何琳. 船舶力學. 2015(11)
[9]航空發(fā)動機支承不同心轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學模型研究[J]. 張振波,馬艷紅,李駿,洪杰. 工程力學. 2014(07)
[10]移動載體上電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的基礎激勵振動主動抑制[J]. 蔣科堅,祝長生,喬曉利,陳亮亮. 機械工程學報. 2014(11)
博士論文
[1]航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學建模及非線性振動研究[D]. 路振勇.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]考慮基礎振動和流固相互作用的泵轉(zhuǎn)子動力研究[D]. 王睿.大連理工大學 2016
[3]機動飛行環(huán)境下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動力學行為研究[D]. 侯磊.哈爾濱工業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)盤軸松動故障振動特性研究[D]. 劉杰.南昌航空大學 2018
[2]渦輪增壓器軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性行為研究[D]. 孟興.蘭州交通大學 2018
[3]大機動飛行條件下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性及振動抑制研究[D]. 張鵬.南京航空航天大學 2018
[4]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學建模與分析[D]. 李里.華北電力大學(北京) 2017
[5]機動飛行下轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)非線性動力學特性研究[D]. 李木巖.東北大學 2017
[6]考慮基礎的轉(zhuǎn)子—軸承—定子系統(tǒng)動力學特性分析[D]. 王培軍.東北大學 2015
[7]考慮基礎運動的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性分析[D]. 張歡.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[8]基礎—軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)損傷故障動力學特性研究[D]. 唐玉生.東北大學 2013
[9]艦船縱橫傾作用下轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動力學特性研究[D]. 劉樹鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2011
本文編號:3637374
【文章來源】:西安科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 艏搖和橫蕩運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的動力學研究現(xiàn)狀
1.2.1 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學特性
1.2.2 基礎運動下轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學研究
1.2.3 牽連運動下轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學研究
1.3 本文研究方法及內(nèi)容
2 牽連運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)非線性動力學模型
2.1 非線性油膜力模型
2.2 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)非線性動力學模型
2.3 小結
3 艏搖運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的非線性動力學研究
3.1 非線性動力學模型
3.1.1 運動微分方程
3.1.2 無量綱方程
3.1.3 狀態(tài)方程
3.2 非線性動力學特性
3.2.1 艏搖對系統(tǒng)動力學特性的影響
3.2.2 參數(shù)分析
3.3 小結
4 橫蕩運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的非線性動力學研究
4.1 非線性動力學模型
4.1.1 運動微分方程
4.1.2 無量綱方程
4.1.3 狀態(tài)方程
4.2 非線性動力學特性
4.2.1 橫蕩對系統(tǒng)動力學特性的影響
4.2.2 參數(shù)分析
4.3 小結
5 艏搖和橫蕩耦合運動下船用轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的非線性動力學研究
5.1 非線性動力學模型
5.1.1 運動微分方程
5.1.2 無量綱方程
5.1.3 狀態(tài)方程
5.2 非線性動力學特性
5.2.1 艏搖和橫蕩耦合運動對系統(tǒng)動力學特性的影響
5.2.2 參數(shù)分析
5.3 小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Predictor-based model reference adaptive roll and yaw control of a quad-tiltrotor UAV[J]. Ningjun LIU,Zhihao CAI,Jiang ZHAO,Yingxun WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2020(01)
[2]船舶橫搖首搖耦合運動前向智能模型的仿真分析[J]. 王洪安,王紅星. 艦船科學技術. 2019(02)
[3]搖擺工況下兩種艦船轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性研究[J]. 張磊,裴世源,徐華. 中國科學:技術科學. 2018(04)
[4]機動飛行條件下雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學建模與響應分析[J]. 李杰,曹樹謙,郭虎倫,李利青,王俊,白雪川. 航空動力學報. 2017(04)
[5]軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在基礎運動作用時的非線性分析[J]. 王睿,郭杏林. 計算力學學報. 2017(02)
[6]船舶低頻純橫蕩及純首搖運動數(shù)值仿真與分析[J]. 李冬琴,徐士友,劉存杰. 艦船科學技術. 2016(17)
[7]海上不規(guī)則波浪擾動對船舶運動的影響[J]. 錢小斌,尹勇,張秀鳳,李業(yè). 交通運輸工程學報. 2016(03)
[8]船用氣囊隔振系統(tǒng)的非線性動力學特性[J]. 劉淵博,李明,何琳. 船舶力學. 2015(11)
[9]航空發(fā)動機支承不同心轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學模型研究[J]. 張振波,馬艷紅,李駿,洪杰. 工程力學. 2014(07)
[10]移動載體上電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的基礎激勵振動主動抑制[J]. 蔣科堅,祝長生,喬曉利,陳亮亮. 機械工程學報. 2014(11)
博士論文
[1]航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學建模及非線性振動研究[D]. 路振勇.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]考慮基礎振動和流固相互作用的泵轉(zhuǎn)子動力研究[D]. 王睿.大連理工大學 2016
[3]機動飛行環(huán)境下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動力學行為研究[D]. 侯磊.哈爾濱工業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)盤軸松動故障振動特性研究[D]. 劉杰.南昌航空大學 2018
[2]渦輪增壓器軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性行為研究[D]. 孟興.蘭州交通大學 2018
[3]大機動飛行條件下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性及振動抑制研究[D]. 張鵬.南京航空航天大學 2018
[4]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學建模與分析[D]. 李里.華北電力大學(北京) 2017
[5]機動飛行下轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)非線性動力學特性研究[D]. 李木巖.東北大學 2017
[6]考慮基礎的轉(zhuǎn)子—軸承—定子系統(tǒng)動力學特性分析[D]. 王培軍.東北大學 2015
[7]考慮基礎運動的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性分析[D]. 張歡.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[8]基礎—軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)損傷故障動力學特性研究[D]. 唐玉生.東北大學 2013
[9]艦船縱橫傾作用下轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動力學特性研究[D]. 劉樹鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2011
本文編號:3637374
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