本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)和混沌行為分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機(jī)械是現(xiàn)代工業(yè)中重要的動(dòng)力機(jī)械,在機(jī)械、電力、交通、航空、化工、能源、礦業(yè)、軍工等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,旋轉(zhuǎn)機(jī)械正朝著大型化、連續(xù)化、高速化、輕型化、集中化、自動(dòng)化和大功率、大載荷方向發(fā)展。隨之產(chǎn)生的非線性振動(dòng)方面問題日益突出,這些設(shè)備一旦由于非線性振動(dòng)發(fā)生故障,就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了大量研究,取得了可喜的研究成果。但許多結(jié)論都不是很完善的,有一定的局限性。不可否認(rèn),轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究的前提條件。 本文建立的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型本著真實(shí)、完整、合理、先進(jìn)、實(shí)用和簡潔的原則,建立一個(gè)創(chuàng)新的力學(xué)模型。首先,機(jī)匣(基礎(chǔ))本身本來具有一定的柔性,有些旋轉(zhuǎn)機(jī)械如航空發(fā)動(dòng)機(jī)等的機(jī)匣具有更大的柔性,由于研究上的困難,人們一般把機(jī)匣視為不變形的剛體,這樣處理勢(shì)必對(duì)計(jì)算分析結(jié)果帶來較大誤差。正是機(jī)匣本身具有一定的柔性,轉(zhuǎn)子與機(jī)匣的振動(dòng)彼此相互影響,為此需要將轉(zhuǎn)子與機(jī)匣作為統(tǒng)一的整體,研究其動(dòng)力學(xué)特性。其次,考慮到有些實(shí)際旋轉(zhuǎn)機(jī)械的特殊結(jié)構(gòu)形式,不應(yīng)該忽略機(jī)匣本身的彈性、機(jī)匣與定子間的聯(lián)接彈性對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)響應(yīng)的影響,更不應(yīng)該忽略圓盤非對(duì)稱布置時(shí)所產(chǎn)生的陀螺力矩的影響。最后,考慮轉(zhuǎn)軸彈性、軸承彈性、基礎(chǔ)彈性、基礎(chǔ)與定子間的聯(lián)接彈性和陀螺力矩的懸臂雙盤非對(duì)稱20個(gè)自由度轉(zhuǎn)子系統(tǒng),我們稱之為復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。目前關(guān)于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的研究還不夠充分,對(duì)非線性復(fù)雜轉(zhuǎn)子的研究更少。因此,本文結(jié)合轉(zhuǎn)子試驗(yàn)儀器,對(duì)非線性復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一些非線性動(dòng)態(tài)特性的相關(guān)問題和進(jìn)行了研究。 分析非線性復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)模態(tài),并研究溫度變化對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)的影響,為進(jìn)一步研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。利用計(jì)算機(jī)分析技術(shù),用ANSYS建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的有限元模型,分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)模態(tài)。發(fā)現(xiàn)不同的溫度對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率會(huì)有不同的影響,各階固有頻率隨溫度的升高而降低。溫度越高,固有頻率下降的越厲害。分析結(jié)果為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的深入研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。運(yùn)用數(shù)值分析法,研究了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為,有利于人們對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的研究從宏觀理論到微觀實(shí)踐的飛躍,為進(jìn)一步研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性做基礎(chǔ)。運(yùn)用數(shù)值分析方法,建立系統(tǒng)振動(dòng)微分方程,結(jié)合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉圖、波形圖、相平面圖和軸心軌跡圖,研究彈性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為。研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)響應(yīng)經(jīng)歷了數(shù)次從混沌到周期解,再到混沌,再到周期解的過程,即混周交替出現(xiàn)的過程。通向混沌的道路主要方式是倍周期分叉進(jìn)入混沌和陣發(fā)性分叉進(jìn)入混沌。分析結(jié)果為旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)子系統(tǒng) 振動(dòng)模態(tài) 碰摩力 Coulomb摩擦模型 分叉與混沌
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH113
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 概述11-14
• 1.1.1 論文選題依據(jù)11
• 1.1.2 課題研究的目的和意義11-14
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況14-18
• 1.2.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型的進(jìn)展14-17
• 1.2.2 非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)17-18
• 1.3 研究主要內(nèi)容和方法18-21
• 1.3.1 論文研究主要內(nèi)容18
• 1.3.2 研究方法18-21
• 第二章 分叉與混沌行為分析原理21-25
• 2.1 分叉的概述21-22
• 2.1.1 分叉的定義21
• 2.1.2 分叉的分類21-22
• 2.2 混沌的概述22
• 2.2.1 混沌的定義22
• 2.2.2 混沌的特性22
• 2.3 通往混沌的道路22-23
• 2.4 非線性振動(dòng)的定性分析方法23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第三章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型25-31
• 3.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型的相關(guān)問題25-26
• 3.1.1 力學(xué)模型的改進(jìn)25
• 3.1.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩問題研究25-26
• 3.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型與振動(dòng)學(xué)方程26-30
• 3.3 力學(xué)模型的基本參數(shù)30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)模態(tài)31-35
• 4.1 復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)問題的研究31
• 4.2 固有頻率及部分振型31-33
• 4.3 溫度對(duì)系統(tǒng)固有頻率的影響33-34
• 4.4 本章小結(jié)34-35
• 第五章 復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分叉與混沌行為分析35-73
• 5.1 分析方法35
• 5.2 以轉(zhuǎn)速為分叉參數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為分析35-39
• 5.2.1 分叉圖分析35-36
• 5.2.2 分叉與混沌行為分析36-39
• 5.3 以末端軸長為分叉參數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為分析39-43
• 5.3.1 分叉圖分析39-40
• 5.3.2 分叉與混沌行為分析40-43
• 5.4 以中間軸長為分叉參數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為分析43-47
• 5.4.1 分叉圖分析43-44
• 5.4.2 分叉與混沌行為分析44-47
• 5.5 以懸臂軸長為分叉參數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為分析47-51
• 5.5.1 分叉圖分析47-48
• 5.5.2 分叉與混沌行為分析48-51
• 5.6 以外阻尼系數(shù)為分叉參數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為分析51-56
• 5.6.1 分叉圖分析51-52
• 5.6.2 分叉與混沌行為分析52-56
• 5.7 以圓盤偏心距為分叉參數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為分析56-62
• 5.7.1 分叉圖分析56-57
• 5.7.2 分叉與混沌行為分析57-62
• 5.8 以定轉(zhuǎn)子間間隙為分叉參數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為分析62-68
• 5.8.1 分叉圖分析62-63
• 5.8.2 分叉與混沌行為分析63-68
• 5.9 以摩擦系數(shù)為分叉參數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌行為分析68-72
• 5.9.1 分叉圖分析68-69
• 5.9.2 分叉與混沌行為分析69-72
• 5.10 本章小結(jié)72-73
• 第六章 結(jié)論73-75
• 6.1 結(jié)論73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 作者簡介79
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)和混沌行為分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：460597