单盘转子的瞬态不平衡动力相应分析

建立了Jeffcot转子的瞬态运动方程,采用S imu link程序进行数值仿真,得到转子系统在不同加速度下的瞬态动力响应。就不同加速度下转子系统振动的振幅、相位、进动角速度随时间和转速的变化规律分别作了较详细的讨论,得出了相应的结论。发现转子变速越过临界转速时,振幅、相位和进动角速度均与转子偏心相对于转子挠曲面的位置有关。进动角速度波动的极小值和极大值都对应着响应曲线过临界后波动的极小值。振幅、相位、进动角速度在过临界后的波动频率随转速增加而增加。该仿真结果与试验结论相吻合[4]。

单盘转子碰摩条件分析

通过对单盘转子系统碰摩运动规律的理论分析和计算仿真,得出了转子初次碰摩转速的解析表达式;并对阻尼、偏心距和间隙对转子碰摩转速的影响进行了讨论分析。当转子的偏心距与间隙的比值大于1时,碰摩转速随偏心距的增大或间隙的减小而降低;随阻尼的增大而提高。当转子的偏心距与间隙的比值小于1时,碰摩转速随其比值变化规律是先增大,当达到最大值后又减小,且随阻尼的增大而减小。

单盘转子不平衡的瞬态动力响应分析

转子的不平衡是引起转子失稳的主要因素,对机器有着不利的作用;不平衡的响应特性是一个值得关心的问题。本文建立了单盘转子的运动微分方程,分析了在各个加速度条件下的响应特性,研究表明,不同加速度的不平衡瞬态响应有一定的规律,加速度越大,响应越小,相位越小;同时进动角速度可以分为三个区域波动。这些特性对于转子平衡有一定的指导作用。

锥形定位单盘转子巨振的实验研究

作者在从事转子动力学研究的实践中,曾两次发现单盘光轴加弹支形式的转子经多次平衡不能减小振动的现象。在盘的不同角度试加配重后,振动响应也不明显减小。经长达数月的研究发现,盘倾斜至某一程度时,转子振动值不仅明显增大,而且用常规的平衡手段无法消除。经对盘轴锥形定位变形的力学分析,发现造成上述情况的原因是设计中对定位锥环变形规律认识不足,致使安装后盘的倾角过大。

单盘转子系统受强动载荷作用的刚-塑性动力学响应

通常转子系统的响应分析是在弹性变形假设下进行的,但当转子受到强动载荷撞击时将产生塑性变形。本文结合转子动力学和塑性动力学,分析了单盘转子受强动载荷作用时的刚-塑性动力学响应。首先,将单盘转子系统简化为中间带质量块的简支梁,给出了在阶跃载荷作用下系统的各阶段响应模式。在此基础上,详细讨论了单盘转子在跨度中点受撞击时的动力学响应完全解,并结合龙格-库塔法得到了单盘转子的瞬态变形。所得结果可为转子系统的动力响应和失效分析提供依据。

基于性能退化的单盘转子系统可靠性评估方法

由于碰摩及不平衡故障,转子系统会随着运行时间的增加,由刚开始的退化效果不明显,到进入偶然失效期有明显的退化现象,本文根据碰摩、不平衡的故障机理,以及滚动轴承,建立了系统动力学模型,然后运用龙格库塔进行数值仿真,依据仿真数据,得到转子系统的退化轨迹,最后基于退化数据进行可靠性的评估。

单盘刚性转子双平面液压主动平衡技术研究

提出一种双平面液压主动平衡方法对单盘刚性转子的不平衡振动进行在线消除。在分析双平面液压主动平衡原理的基础上,建立了一套带有单圆盘的转子实验台,制定了双平面的2种安装方案。利用有限元法建立了该实验台的转子模型,分析了2种安装方案的平衡效果,并确定了各个平衡方案下的最佳控制方法。在实验台上对2种安装方案的平衡效果进行了实验验证。有限元分析和实验结果均表明,不同的安装方案需要采用的控制方法各不相同,采用最佳控制方法的双平面主动平衡技术可以有效地消除单盘转子的不平衡振动。

有初弯的单盘转子变速过程动态响应分析

以具有初弯的水平刚支Jeffcott转子系统为研究对象,建立变速过程中圆盘中心运动微分方程,运用数值分析方法对其进行仿真模拟,针对变速状态下系统振幅、相位角、进动角速度对不同初弯值、初弯与质量偏心间夹角以及不同系统内阻的响应规律进行了讨论研究。结果表明转子等变速越过临界转速时,其相位、振幅和进动角速度均会受到初弯大小和方向的影响;其次系统内阻对稳态涡动的相位、振幅和进动角速度没有影响;在等变速越过临界转速时,随着内阻尼的增大,进动角速度波动的极大值会增大,极小值减小。

磁流变液阻尼器-柔性转子系统的力学模型(I):单盘悬臂转子

从 Bingham模型出发 ,推导出用于转子振动控制的剪切式磁流变液阻尼器的阻尼力计算公式 ;利用 Langrange方程建立了磁流变液阻尼器 -单盘悬臂柔性转子系统的运动微分方程 ,为转子系统动力特性的理论分析奠定基础。

润滑油清洁度对单盘柔性转子振动特性影响的实验研究

采用INV1612型多功能柔性单盘转子实验台,通过在不同类型润滑油中加入不同质量的煤粉颗粒,改变润滑油的清洁度,对单盘柔性转子的振动特性进行实验研究,分析了润滑油清洁度和黏度等参数对转子系统工作性能的影响。研究结果表明,随着润滑油清洁度的降低,即掺杂煤粉质量的增加,转子的整体振幅增大;润滑油运动黏度、高温黏性指数越大,其润滑效果越好,转子的最大振幅随之减小;低温黏性指数对转子振幅的影响并不显著;润滑油清洁度与转子临界转速的关系还尚不明确,有待进一步研究。

呼吸性裂纹转子的瞬态振动特性分析

旋转机械转子轴萌生裂纹后,瞬态加速过程中转涡差角时变使裂纹周期性开合,系统发生不同于稳态情况的振动。基于中性轴法确定裂纹开合,数值计算了呼吸裂纹引起刚度时变的转子过临界转速的瞬态振动,分析裂纹大小、方向角和重力对线性加速转子瞬态振动的影响,以及定功率加速瞬态过程中系统振动响应及稳定性。结果发现,瞬态条件下带呼吸裂纹转子系统亚谐波共振并不明显;裂纹越大,过临界转速时瞬态振幅越大;在临界转速附近裂纹瞬时张开会激起很大的振动;定功率加速过程下,若功率不足以提供转子顺利穿过临界转速,则会出现外界扭矩与瞬态振动的能量耦合,大裂纹还可能造成瞬态振动发展成混沌。

柔性转子-柔性静子系统的同步全周碰摩分析

在静子和转子均为柔性的情况下,对带有不平衡量的Jeffcott转子,碰摩处的局部变形采用当量线性弹簧模型,利用摄动方法,对柔性转子柔性静子系统的扰动运动进行同步全周碰摩运动的分析;获得同步全周碰摩解的参数存在区;求出该区域内同步全周碰摩解的解析表达式;讨论了同步全周碰摩解的稳定性;寻找了稳定范围数值解。