轉子-軸承-基礎耦合系統(tǒng)的動力學特性分析.pdf

1、旋轉機械在國民經(jīng)濟發(fā)展的能源，電力，石化，航空航天等領域中有著十分重要的作用。一些旋轉機械，諸如飛機機動飛行時的航空發(fā)動機，地震時地面上的旋轉機械，其基礎是運動的。本文考慮了因基礎平移運動與轉動引起的轉子-定子耦合運動，研究了其動力學建模型和分析問題，基于某離心泵的轉子組件，分析了基礎運動的轉子系統(tǒng)的動力學特性。主要工作如下：
　　使用 Rayleigh梁模型，考慮轉動慣量和陀螺效應，建立多自由度的轉子-軸承系統(tǒng)的有限元模型，使用

2、Lagrange方程推導出系統(tǒng)的運動微分方程，得到系統(tǒng)的臨界轉速與不平衡響應。在此基礎上，根據(jù)基礎運動引起的強迫振動模型，推導了有基礎激勵的轉子-軸承系統(tǒng)模型；為了考慮基礎的質(zhì)量、彈性變形等因素，基于多自由度系統(tǒng)的振動理論，建立轉子-軸承-三維實體基礎耦合振動模型，使用Newmark法計算了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應。從計算結果可以看出，當基礎做勻加速直線運動時，轉子在不受激勵的方向位移不變，在受到激勵的方向位移發(fā)生了偏移；轉子的轉速、不同形式的正

3、弦基礎激勵均會使轉子的位移響應發(fā)生變化；轉子與基礎之間會出現(xiàn)組合共振的情況，當轉子的固有頻率與基礎的固有頻率相等時，會發(fā)生共振現(xiàn)象。
　　根據(jù)理論力學及轉子動力學原理，通過參考系之間的坐標轉換關系得到單元在轉動參考系中的位移矢量和速度矢量，使用 Lagrange方程，建立基礎轉動的轉子-軸承系統(tǒng)的運動微分方程?；A的轉動帶來了額外的慣性矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣和力。從計算結果可以看出，當基礎受到繞轉子轉軸方向的轉動激勵時，轉子的響