盘柔性对轴-盘转子非线性振动的影响

在旋转机械设计中,准确预测轴-盘转子的非线性振动至关重要.在已有研究中,盘通常被视为刚体,以简化转子非线性问题.本文旨在阐明盘柔性对轴-盘转子非线性动力学响应的影响.考虑了陀螺效应和离心效应.轴基于Euler-Bernoulli梁理论并考虑von Kármán非线性,盘基于Kirchhoff板理论.利用Lagrange方程推导出了运动微分方程.采用拟弧长延拓法对偏心质量激励下的转子非线性受迫振动响应进行了数值分析.通过与已有文献的对比,验证了本文模型的正确性.探讨了盘柔性和盘位置、半径和厚度以及轴壁厚、长度对转子非线性振动的影响.结果表明,只有在非常有限的情况下,才可以忽略盘柔性,在大多数情况下,忽略盘柔性会过高估计转子的非线性振动幅值,因而使得轴-盘转子的设计偏于保守.