超臨界轉(zhuǎn)子的碰摩研究
本文關(guān)鍵詞:超臨界轉(zhuǎn)子的碰摩研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械是工業(yè)領(lǐng)域重要裝備,其核心部件為高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),其振動特性對于性能和結(jié)構(gòu)完整性、工作可靠性有著重要影響。 在對高速旋轉(zhuǎn)薄殼轉(zhuǎn)子進(jìn)行模態(tài)分析時,科里奧利力、離心力、初始環(huán)周張力和幾何非線性是重要的影響因素。迄今為止,高速旋轉(zhuǎn)壁殼的研究主要在不同邊界條件下應(yīng)用不同的方法進(jìn)行振動特性研究。但都是針對相同材料圓柱形薄殼,沒有考慮不同材料成分的轉(zhuǎn)子振動特性。高速旋轉(zhuǎn)的薄殼轉(zhuǎn)子,為了啟動時安全容易地通過臨界轉(zhuǎn)速,不與限位器碰摩,一階頻率應(yīng)盡量低,并且前幾階頻率之間頻帶越寬越好;谏鲜鲆,本文首次針對中間段嵌入柔性材料的高速旋轉(zhuǎn)圓柱殼,基于經(jīng)典Minlin-Reissener殼理論,應(yīng)用有限元法進(jìn)行振動特性分析。 本文首先對不同幾何尺寸、不同邊界條件下圓筒的模態(tài)進(jìn)行了分析,并與參考文獻(xiàn)對比,驗(yàn)證結(jié)果的有效性、準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,考察了預(yù)應(yīng)力、科里奧利和旋轉(zhuǎn)軟化效應(yīng)對頻率的影響。 對中間段嵌入柔性材料的轉(zhuǎn)子,進(jìn)行了模態(tài)分析和臨界轉(zhuǎn)速計算?疾觳煌瑥椥阅A勘戎迪,臨界轉(zhuǎn)速的變化,確定合理的彈性模量比;研究了支承剛度對頻率和臨界轉(zhuǎn)速的影響。 對具有不平衡量的轉(zhuǎn)子進(jìn)行了諧響應(yīng)分析,考察了不平衡量的大小、位置、結(jié)構(gòu)阻尼和支承剛度對諧響應(yīng)分析的影響。最后,考察在單方向地震載荷作用下的碰摩分析,并進(jìn)行了時間步長和碰撞剛度等敏感性分析。
【關(guān)鍵詞】:模態(tài)分析 臨界轉(zhuǎn)速 諧響應(yīng) 敏感性
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH133
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 目錄8-11
- 第一章 緒論11-16
- 1.1 課題研究的目的和意義11
- 1.2 碰磨故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)研究概述11-14
- 1.3 碰摩轉(zhuǎn)子的研究方法14-15
- 1.4 文的主要研究內(nèi)容15-16
- 第二章 碰摩轉(zhuǎn)子非線性行為的理論16-21
- 2.1 引言16
- 2.2 分岔與混沌16-18
- 2.2.1 分岔的概念16-17
- 2.2.2 混沌的概念17-18
- 2.3 碰摩模型18-20
- 2.3.1 碰摩的概念18-19
- 2.3.2 碰摩動力模型19-20
- 2.4 本章小結(jié)20-21
- 第三章 高速旋轉(zhuǎn)薄殼的振動分析21-31
- 3.1 引言21
- 3.2 控制方程21-24
- 3.2.1 曲面坐標(biāo)系下控制方程21-22
- 3.2.2 有限元法求解控制方程22-24
- 3.3 材料相同時數(shù)值結(jié)果和討論24-28
- 3.3.1 不同邊界條件下圓筒的模態(tài)分析結(jié)果對比24-25
- 3.3.2 無限長旋轉(zhuǎn)圓殼的模態(tài)分析結(jié)果對比25
- 3.3.3 有限長高速旋轉(zhuǎn)圓殼的模態(tài)分析結(jié)果對比25-26
- 3.3.4 考慮多種效應(yīng)下的高速旋轉(zhuǎn)厚圓筒模態(tài)分析26-28
- 3.4 材料不同時數(shù)值結(jié)果和分析28-31
- 3.4.1 問題描述28-29
- 3.4.2 模擬計算結(jié)果29-31
- 第四章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力特性分析31-51
- 4.1 一個簡單實(shí)例驗(yàn)證31-33
- 4.1.1 數(shù)值算法31
- 4.1.2 Jeffcott轉(zhuǎn)子的數(shù)值模擬31-33
- 4.2 轉(zhuǎn)子-限位器系統(tǒng)有限元模型33-36
- 4.2.1 單元選擇33-35
- 4.2.2 轉(zhuǎn)子與限位器系統(tǒng)的有限元模型35-36
- 4.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性分析36-42
- 4.3.1 ANSYS模態(tài)分析模塊36-37
- 4.3.2 靜止與旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下模態(tài)分析37-38
- 4.3.3 臨界轉(zhuǎn)速38-40
- 4.3.4 軸承支承剛度對頻率和臨界轉(zhuǎn)速的影響40-42
- 4.4 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平量諧響應(yīng)分析42-51
- 4.4.1 不平衡量的諧響應(yīng)分析42-47
- 4.4.2 敏感性分析47-51
- 第五章 地震載荷下的碰摩分析51-60
- 5.1 單方向地震載荷下的碰摩分析51-56
- 5.1.1 重要參數(shù)選取51-52
- 5.1.2 地震輸入52
- 5.1.3 位移響應(yīng)52-54
- 5.1.4 碰撞力響應(yīng)54-55
- 5.1.5 軸心軌跡圖55-56
- 5.2 參數(shù)敏感性分析56-60
- 5.2.1 時間步長56-57
- 5.2.2 碰撞剛度57-60
- 第六章 結(jié)論60-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 致謝65-66
- 研究生階段參加科研項(xiàng)目和發(fā)表論文66-67
- 作者簡介67
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 王正浩;袁惠群;李東;聞邦椿;;彈性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)行為[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年02期
2 李朝峰;孫偉;馬輝;聞邦椿;;基于有限元法的非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年05期
3 王士敏,陸啟韶;轉(zhuǎn)子通過臨界轉(zhuǎn)速時碰摩熱效應(yīng)對振動特性的影響[J];動力學(xué)與控制學(xué)報;2004年03期
4 褚福磊,馮冠平,張正松,褚福磊;碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的陣發(fā)性及混沌現(xiàn)象[J];航空動力學(xué)報;1996年03期
5 張靖,聞邦椿;松動-碰摩耦合故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2005年02期
6 馬輝;孟磊;劉杰;聞邦椿;;時頻分析在油膜失穩(wěn)與局部碰摩耦合故障中的應(yīng)用[J];機(jī)械強(qiáng)度;2007年05期
7 王正浩;袁惠群;范改燕;;考慮軸初彎曲時轉(zhuǎn)子系統(tǒng)局部碰摩的分叉與混沌行為[J];機(jī)械設(shè)計;2008年02期
8 何永勇;印欣運(yùn);褚福磊;;基于小波尺度譜的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩聲發(fā)射特性[J];機(jī)械工程學(xué)報;2007年06期
9 袁振偉;王三保;岳希明;褚福磊;;轉(zhuǎn)子徑向碰摩非線性流固耦合動力學(xué)特性全自由度的動態(tài)分析[J];機(jī)械工程學(xué)報;2008年06期
10 陳真勇,何永勇,褚福磊,黃靖遠(yuǎn);基于遺傳進(jìn)化的最近鄰聚類算法及其應(yīng)用[J];控制與決策;2002年04期
本文關(guān)鍵詞:超臨界轉(zhuǎn)子的碰摩研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:423684
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