滚动轴承转子系统不对中-碰摩耦合故障非线性动力学分析

为了获取转子系统不对中-碰摩耦合故障下的动力学特性,通过拉格朗日待定乘子法建立了在完整约束下滚动轴承转子系统非线性动力学微分方程,采用龙格库塔数值法研究了不对中-碰摩耦合故障下系统的动力学响应,采用时域图、轴心轨迹图、分叉图、Poincare截面图和FFT谱图分析了不对中度、碰摩刚度和碰摩间隙对转子振动响应的影响。分析结果表明:不对中度的增大会使系统1倍频振动响应增大,也会产生2倍、4倍等偶数倍频,同时出现与VC(Varying Compliance)频率之间的组合频率响应。在低转速下,碰摩刚度和碰摩间隙对转子系统的影响较小;在高转速下,较小的碰摩刚度和较大的碰摩间隙会缓解系统的非线性行为。

膜盘联轴器-燃气轮机发电机组转子系统动力学分析

通过MATLAB对燃气轮机发电机组耦联转子系统进行了数值仿真,采用Newmark-β方法求解运动微分方程,在考虑膜盘联轴器由于大变形引起的刚度非线性下,分析了耦联转子系统临界转速、模态振型、不平衡响应和联轴器刚度对耦联转子系统动力学特性的影响,仿真结果表明:采用非线性刚度和线性刚度模型描述膜盘联轴器相差16.77%;耦联转子系统的临界转速和不平衡振动响应较单转子系统有所增加;联轴器刚度的增加会提高耦联转子系统的临界转速同时不平衡振动响应也会增大。

具有不对中故障的双跨转子系统非线性动力学特性

目前,高速直驱式转子系统成为一种重要的发展趋势,为了研究多跨转子系统在弹性联轴器联接下含有不对中故障的多圆盘轴承-双跨转子动力学模型,通过将联轴器质量矩阵和刚度矩阵作为总体质量和刚度矩阵的一部分,并考虑重力、不平衡力、油膜力和不对中力的作用,采用Newmark-β方法求解运动微分方程,获得双跨转子系统的振动响应。对比研究有无不对中故障下系统的动力特性,采用轴心轨迹图、分叉图、Poincare映射图和FFT频谱图分析了平行不对中度、角向不对中度和联轴器刚度对转子动力学响应的影响。分析结果表明,不对中度会使系统的非线性特征更加复杂,但对转子系统的失稳转速作用不明显;膜盘联轴器径向刚度增大后,转子系统出现强2×响应并产生4×和6×的偶数倍频分量,联轴器角向刚度的增加会提高转子系统的失稳转速和2×振动分量。研究结果可对转子系统结构设计和故障诊断提供理论参考。