氣浮軸承支持的復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)行為分析.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械是工業(yè)部門中應(yīng)用最廣泛的一類機(jī)械設(shè)備，轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部件，在工業(yè)各個(gè)重要領(lǐng)域發(fā)揮著無可替代的作用。為滿足現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展的需求，旋轉(zhuǎn)機(jī)械向著高速、復(fù)雜的方向發(fā)展，其非線性動(dòng)力學(xué)行為變得十分復(fù)雜。傳統(tǒng)的將轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)簡(jiǎn)化為少數(shù)幾個(gè)集中質(zhì)量的模型的處理方法已不再適用。基于此，本文討論了實(shí)際軸承—復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析方法并分析了其動(dòng)力學(xué)行為。 首先，采用有限元方法建立了剛性支承—滑動(dòng)軸承—轉(zhuǎn)子非線性動(dòng)力系統(tǒng)和

2、彈性支承—滑動(dòng)軸承—轉(zhuǎn)子非線性動(dòng)力系統(tǒng)的有限元模型。然后，針對(duì)轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的局部非線性特點(diǎn)基于固定界面部件模態(tài)綜合法對(duì)非線性振動(dòng)方程降維，使剛性支承系統(tǒng)自由度數(shù)由原來的60個(gè)降到12個(gè)，彈性支承系統(tǒng)由64個(gè)降到16個(gè)。降維之后，利用Newmark方法對(duì)降維系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值求解，分析了軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隨不同參數(shù)變化而出現(xiàn)的非線性動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，結(jié)果表明：系統(tǒng)存在豐富的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為；相似結(jié)構(gòu)的分岔類型基本一致，但隨著圓盤質(zhì)量的增加分岔提前，失穩(wěn)轉(zhuǎn)速