發(fā)布時間：2020-03-26 15:32

【摘要】：隨著社會進步,渦輪增壓器已經(jīng)在很多領域內(nèi)得到了廣泛的應用,如汽車、內(nèi)燃機車等。渦輪增壓器的關鍵構件是由渦輪、壓氣機和軸承構成的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),該設備的可靠性與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)密切相關。在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中之所以存在較強的非線性動力特性,主要是因為系統(tǒng)中存在較多的非線性力,如碰摩力、油膜力、偏心力等。在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中,某些參數(shù)的微弱變化往往會使系統(tǒng)的運動形式發(fā)生改變。故合理的選擇參數(shù),才能保證轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)運行。本文以渦輪增壓器的軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對像,分別研究了碰摩力和非線性油膜力對系統(tǒng)動力特性的影響。首先,為了著重研究碰摩力對系統(tǒng)的影響,根據(jù)轉(zhuǎn)子動力學理論,將其簡化為一個由剛性支撐的雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型,在充分考慮轉(zhuǎn)子重力和偏心力的基礎上建立運動微分方程并進行無量綱處理。其次,在研究油膜力和碰摩力耦合作用時,將渦輪增壓器簡化為一個由滑動軸承支撐的雙盤軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型;最后分別對兩種模型進行定性分析和定量分析。對于雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型,研究了系統(tǒng)由局部碰摩引起的非線性行為。采用變步長四階龍格庫塔法對系統(tǒng)方程進行數(shù)值求解,應用時間歷程圖、相圖、軸心軌跡圖和Poincare截面映射圖等非線性分析方法分析了轉(zhuǎn)子發(fā)生碰摩時,渦輪增壓器軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)響應隨參數(shù)變化的分岔演化規(guī)律。對于雙盤軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型,在碰摩力和非線性油膜力耦合情況下,主要分析了渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中存在的分岔類型以及通向混沌的途徑,并討論了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隨剛度系數(shù)、阻尼系數(shù)等關鍵參數(shù)變化的運動形式。通過以上轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學分析,為渦輪增壓器設計提供理論參考。
【圖文】：

從而對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性進行定性分析，這種方法難，又可以在一定范圍內(nèi)得到較為滿意的結果。但著社會和科技的進步，計算機普及率和運算速率得到將無法觀察到的現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)直觀的表現(xiàn)出來，的階段。概述對論和量子力學并稱為世紀三大成就。其中混沌運變化時，某一確定的動力學系統(tǒng)將發(fā)生不可預測或確定性系統(tǒng)產(chǎn)生的一種往復非周期運動，具有內(nèi)稟統(tǒng)被分為保守系統(tǒng)和耗散系統(tǒng)。其中，在耗散系統(tǒng)洛倫茲方程，，該方程為含有三個變量的一階非線性以得到一個極為復雜的運動形式，其軌線圖為圖 2

統(tǒng)內(nèi)部多么不穩(wěn)定，其軌線都不會超出這片區(qū)域。3）混沌運動為非周期運動。混沌是一種不同于周期、準周期或隨機運動的它具有非周期性，這使其信號在時間軸上表現(xiàn)出隨機的特性。由于混沌系統(tǒng)性，這使系統(tǒng)的頻譜圖像隨機系統(tǒng)一樣具有連續(xù)性和寬頻性。故可利用頻譜沌系統(tǒng)和隨機系統(tǒng)。 通向混沌的道路上一節(jié)可知，在確定性的非線性系統(tǒng)中，才會發(fā)生混沌運動，而在確定性的中，只有當參數(shù)某一范圍內(nèi)變化時，混沌運動才會出現(xiàn)，否則就為確定的周們把系統(tǒng)從確定的運動過度到混沌運動的方式稱為通向混沌的道路。目前，混沌道路有如下幾種：1）倍周期分岔道路978 年費根巴木基于蟲口模型發(fā)現(xiàn)了從倍周期分岔通往混沌道路上的兩個重此，倍周期分岔道路又稱為費根巴木道路[27]。以簡單的一維非線性迭代方程）為例介紹倍周期分岔道路如圖 2.2 所示：
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U464.135

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本文編號：2601632