基于有限元的多盘转子系统临界转速分析

旋转机械在现代化的工业进程中越来越发挥着无可替代的作用,而转子系统的临界转速分析也是转子系统动力学分析的重要内容。本文基于有限元分析软件,通过数值算例,介绍了多盘转子系统临界转速分析的过程,并获得了多盘转子系统临界转速的分析结果,与理论值进行了对比。数值算例说明,本文应用的有限元方法,计算过程简单、实用。

各向异性支承的分布质量转子系统的稳定性分析

某燃气轮机高压涡轮是一个带有24个轮盘的分布质量转子系统,具有不对称的支承特征。文中首先采用集中质量和无质量弹性轴段进行建模,根据设计要求引入两个各向异性弹性支承,构建具有25个轴段的集总质量转子系统动力学模型。给出了用Riccati传递矩阵法计算该转子系统复频率的算法,计算得到各阶临界转速。利用对数减幅率判据对转子系统的稳定性进行判定,讨论了转速等因素对各阶模态下转子系统稳定性的影响。所得结果为该复杂转子系统的动力学设计提供了依据。

考虑变幂数的畸变动力学相似试验模型设计方法及试验研究

动力学相似理论广泛应用于大型结构的振动试验,其中畸变相似用于解决结构的设计参数不满足等比例缩放时的相似问题,针对畸变相似关系中幂数为定值导致预测精度低的问题,提出考虑变幂数的畸变动力学相似试验模型设计方法。首先,在敏感性分析与中心差分理论推导的幂数表达式的基础上,将中心差分的范围不断扩大得到一组随相似比变化的幂数。采用最小二乘法将这组幂数拟合为关于相似比的函数并建立相似关系。然后,在多盘转子系统的数值算例中将变幂数法与文献中的两种方法进行对比,结果表明,变幂数法的预测精度较文献中的方法有很大提高。最后,通过试验研究验证了数值算例中动力学模型及临界转速求解的正确有效性。相似关系的建立是以模型的临界转速为基础,因此也验证了数值算例中的相似预测结果。