滚动轴承-JEFFCOTT转子系统非线性动力响应分析

分析了滚动轴承运动时的非线性轴承力,建立了考虑非线性轴承力的滚动轴承-Jeffcott刚性转子系统的动力学方程,并用数值方法对其求解。利用分岔图和poincar映射图,分析了滚动轴承-Jeffcott转子系统的非线性动力响应行为。结果表明:转子系统具有丰富的周期和非周期(拟周期或混沌)响应形式,转子系统进入混沌的主要途径是倍周期分岔,合理的选择转子系统的结构和工作参数,如转速,游隙和阻尼,可降低系统的不稳定性。

含横向裂纹Jeffcott转子刚度及动力学特性研究

以刚性支承的水平Jeffcott裂纹转子为研究对象,建立了不依赖于重力占优假设的动力学方程,在考虑裂纹张开区域对中性轴位置影响的基础上,利用中性轴理论研究裂纹的开闭规律,由截面惯性矩与惯性积得到开闭裂纹截面各方向刚度系数,详细讨论不同裂纹深度和不同转速下系统的动力学行为。结果表明:裂纹的存在对截面的法向与切向刚度系数的影响较大,而耦合刚度系数则始终接近于零值;随着裂纹深度的增加,裂纹的开闭过渡过程越明显,系统响应的频谱图趋向复杂,高阶谐波分量更加明显;当转速等于一阶临界转速的分数倍时,系统的固有频率被激发,系统响应出现分数次共振现象。

Jeffcott转子碰摩故障试验研究

针对工程实际中遇到的机组转子碰摩故障开展了试验研究。通过大量的试验 ,观测到了工作转速低于一阶临界转速时 ,转定子局部碰摩引起的倍频振动 ;高于一阶临界转速时 ,局部碰摩引起的分频振动以及某些转速段内出现的异频伪共振现象。试验结果与基于碰摩力模型的仿真结果定性一致。试验还表明 ,异频伪共振是高速工作的转子发生碰摩时的主要振动成分 ,这一结论对诊断和抑制高速转子的异常超标振动有积极意义。

机动飞行条件下带挤压油膜阻尼器的Jeffcott转子系统的振动特性

建立了带挤压油膜阻尼器的Jeffcott转子系统的运动微分方程,研究了机动飞行条件下转子系统的振动特性。结果表明,机动飞行对转子系统振动的影响是明显的,机动飞行所产生的附加离心力和附加陀螺力矩将改变挤压油膜阻尼器的受力;SFD能够有效地抑制瞬态振动,起到快速稳定系统的作用。

主动磁轴承控制器对Jeffcott转子裂纹故障特征的影响

建立主动磁轴承(active magnetic bearing,AMB)系统中裂纹转子的动力学模型,从理论上分析主动磁轴承转子系统中裂纹转子的动力学特性,讨论主动磁轴承的控制方法及控制参数对转子裂纹故障动力特性的影响,以及裂纹对主动磁轴承转子系统的稳定性影响等问题。结果表明,主动磁轴承转子系统中转子的裂纹故障动力特性比传统的裂纹转子的动力特性更为复杂。控制器采用PID控制方式时,传统的用来诊断转子裂纹故障的特征参数在一定条件下能被继续用来检测裂纹的存在;同时,研究结果证明,控制器采用最优控制时,不能采用传统方法检测裂纹。

Jeffcott转子油膜稳定的定性分析

基于Muszynska刚性转子模型，对转子漏动的稳定性进行了分析研究．采用首次近似方程判断了转子漏动方程零解与极限坏的稳定性，确定了转子运动的稳定性条件．在极坐标系下首次给出了用三个状态方程表示的转子轴承系统的简捷方程．

非Jeffcott转子的广义力计算

运用刚体定点转动运动学的欧拉角和 Lagrange方程 ,推导出具有陀螺效应的盘作用在轴上的广义力 。

Jeffcott转子系统碰摩的非线性行为研究

分析了Jeffcott转子系统碰摩时的现象及碰摩力作用的物理机理,建立了转子系统动力学模型,并对动力学模型进行了无量纲化。应用Matlab 7.0软件,采用标准的四阶Runge-Kutta法对转子碰摩动力学特征进行数值仿真。分析了系统在不同转速和偏心距下对碰摩转子系统分岔图的影响。并结合波形图、轴心轨迹图、相图、幅值谱图和庞加莱映射图等工具分析了系统在碰摩发生后的非线性响应。

Jeffcott转子系统分岔点预测

首先简述了一种用于转子轴承系统的稳定性量化分析方法,即首先利用数值积分对高维非线性转子系统进行解耦,将Rn轨线映射为一系列R1映像轨线,然后在R1观察空间中定义轨线的稳定裕度,根据轨线稳定裕度利用灵敏度技术预测动力系统的分岔点。最后,对一个单跨转子模型试验台建立了动力学方程,并利用上述方法通过2个算例预测了系统发生分岔的参数值和分岔特性。预测结果与直接数值积分法在庞加莱截面得到的分岔参数值基本一致,但由于该方法利用了灵敏度技术,所以其分岔点的搜索过程比直接数值积分法中的试探法要快得多。

忽略时间延迟磁浮轴承Jeffcott转子系统平衡点的稳定性

利用常微分方程中的中心流形理论来讨论,磁浮轴承Jeffcott转子系统的平衡点(0,0)的稳定性。

变速Jeffcott转子系统瞬态不平衡响应的准稳态条件

Jeffcott转子系统加减速通过临界转速时,将发生由频率随转速变化的谐激励力引起的瞬态不平衡响应.本文既采用脉冲响应函数和Duhamel积分解析求解此响应;又采用离散变转动角速度,以一系列定转动角速度为激励频率的转子全响应来近似表示该瞬态不平衡响应.通过数值模拟与比较,找出转子全响应代替瞬态不平衡响应的定性适用条件,即变速转子瞬态不平衡响应的准稳态条件,为使用有限个定转速的转子主动平衡操作来完成慢变速转子的主动平衡创造条件.

大间隙环流中Jeffcott转子系统特征值分析

建立了大间隙环流中Jeffcott转子系统运动方程和特征方程,分析了系统参数对特征值的影响.结果表明:大间隙环流特性参数对系统特征值有不同程度的影响,而Jeffcott转子系统参数对系统特征值没有影响.

滑动轴承支承Jeffcott转子的油膜稳定性研究

通过对无限长圆轴承支承的立式Ｊｅｆｆｃｏｔｔ转子系统的油膜稳定性研究，发现其油膜失稳区有上限，在其之上存在一个稳定工作区（上稳定区），由此，提出一种新方法来解决油膜稳定性问题，即让转子在失稳区上方的上稳定区工作。还推荐了一些提高稳定性的措施。

大间隙环流中Jeffcott转子系统失稳阈的研究

采用 Routh- Hurwitz稳定性准则 ,研究了大间隙环流中 Jeffcott转子系统的失稳阈 .结果表明 :大间隙环流对 Jeffcott转子系统的失稳阈有较大的影响 ,大间隙环流产生的流体动力质量 ma

新型组合支承的Jeffcott转子的动力特性分析

应用SAMCEF软件对金属橡胶与圆锥动静压滑动轴承组合支承的Jeffcott转子进行有限元分析,得到转子一阶与二阶的临界转速和模态振型,并设计了金属橡胶与圆锥动静压滑动轴承高速转子系统。实验结果表明:临界转速实测值与理论分析值的差值小于2%,验证了理论分析的正确性;金属橡胶弹性阻尼支承相对刚性支承振动峰值下降了20.3%,表明新型金属橡胶组合支承具有良好的阻尼减振性能。

非线性Jeffcott转子-滚动轴承系统动力学分析

为了研究Jeffcott转子-滚动轴承系统的非线性动力特性,建立了其非线性动力学方程,并用自适应Runge-Kutta-Felhberg算法对其求解。利用分岔图、Poincaré映射图和频谱图,分析了参数、强迫联合激励的Jeffcott转子-滚动轴承系统的响应、分岔和混沌等非线性动力特性。结果表明,Jeffcott转子-滚动轴承系统有多种周期和混沌响应形式,其振动频率不仅有参数振动频率成分和强迫振动频率成分,而且有二者的倍频成分和组合频率成分;Jeffcott转子-滚动轴承系统的非线性特性随着径向游隙的增大而加剧。

Jeffcott转子-环流耦合系统动力学建模及分析

基于湍流整体流动理论和摄动分析,建立了Jeffcott转子-环流耦合系统的动力学模型,并以大型屏蔽电机泵转子系统为例,采用复模态分析方法分析了转速、转子偏心和定、转子壁面摩擦效应对转子-环流耦合系统动力学特性的影响.结果表明:环流将导致转子的固有频率大幅下降,并产生模态分叉和跳变;转子偏心将导致转子失稳并使其失稳转速下降;定、转子壁面的摩擦效应能够显著提高转子的失稳转速.

含横向裂纹Jeffcott转子刚度分析

基于断裂力学理论和应变能密度函数,在考虑转盘摆振的情形下,推导了含裂纹轴的刚度,合理地解释了不考虑摆振情形下理论计算刚度比试验刚度偏小的原因。通过对刚度进行数值计算发现:细长比越大,转轴在垂直裂纹方向和平行裂纹方向的刚度差也越大,并且随裂纹增大,两个方向的刚度差存在一个峰值,达到峰值的裂纹深度随细长比的增大而减小。

Jeffcott转子碰摩的弯扭耦合振动特性分析

针对两端刚性支承的Jeffcott转子,采用库仑摩擦模型描述了碰摩力和力矩,建立了碰摩转子的非线性弯扭耦合振动微分方程。从扭振对碰摩特性的影响和扭振碰摩特征响应两个角度,进行了碰摩特性的数值分析。通过以转速比变化为参数的分岔图发现:弯振分岔图大致可分为四个复杂运动区,有无考虑扭振的分岔图都具有周期运动、拟周期运动和复杂的混沌运动形式,但它们进入和离开这些复杂运动区的路径和在复杂区内的运动形式却有所不同;而扭振分岔图与考虑弯扭耦合的弯振分岔图存在对应关系,它也可分为四个复杂运动区,也具有周期运动、拟周期运动和复杂的混沌运动等形式。文中揭示的振动特征为转子系统的状态识别与诊断提供了一条新思路。

含横向裂纹的Jeffcott转子刚度分析

根据断裂力学理论和转子动力学理论,考虑沿3个坐标轴方向6个载荷的作用,推导出了含裂纹的转轴刚度。裂纹的开闭状态由裂纹面的应力决定。通过数值仿真计算发现:刚度在3个坐标轴方向上随着裂纹深度的变化幅度有很大差异,轴向刚度变化以及小裂纹情况下垂直于裂纹方向的刚度变化可以不考虑;随着细长比的增大,裂纹轴的刚度减小。