碰摩轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)特性研究.pdf

1、大型汽輪發(fā)電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械，在電力能源、交通運(yùn)輸、石油化工等與人們息息相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用并發(fā)揮著極其重要的作用。由于轉(zhuǎn)靜子系統(tǒng)是大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部分，所以它運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性是否將直接決定機(jī)械是否能正常工作。以大型汽輪發(fā)電機(jī)組為代表的重要而精密的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，大都工作在非常復(fù)雜的環(huán)境下，再加上制造、安裝等其他因素的影響，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)行故障時(shí)有發(fā)生。為了降低汽輪發(fā)電機(jī)組的氣耗和熱耗率，大型機(jī)組的轉(zhuǎn)靜子間隙逐漸減小，

2、最終使轉(zhuǎn)靜子發(fā)生碰摩故障的概率增大。動(dòng)靜碰摩一旦發(fā)生必將影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，給企業(yè)和員工造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和安全威脅。因此研究碰摩故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的菲線性振動(dòng)特征，不僅具有非常重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，而且對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的安全運(yùn)行和人們的正常生活都有重大的意義。
　　本文通過把實(shí)際的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子簡(jiǎn)化為具有集中質(zhì)量的Jeffcott轉(zhuǎn)子物理模型，運(yùn)用分岔現(xiàn)象、突變現(xiàn)象、混沌現(xiàn)象等非線性振動(dòng)分析理論，對(duì)轉(zhuǎn)子徑向碰摩故障的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了深入細(xì)致的

3、研究，建立了考慮系統(tǒng)的質(zhì)量偏心力、非線性油膜力的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。利用四階龍格庫塔數(shù)值模擬方法，對(duì)含有碰摩故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了分析。應(yīng)用碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分岔圖、相圖、Poincare截面圖、軸心軌跡圖、時(shí)域波形圖等非線性方法，分析了碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)含有周期、擬周期、混沌等豐富的動(dòng)力學(xué)行為，并發(fā)現(xiàn)了碰摩系統(tǒng)中含有倍周期分岔、倍周期倒分岔等非線性行為演變過程。重點(diǎn)討論了非線性摩擦力系數(shù)、非線性剛度系數(shù)、油膜力包含的各參數(shù)