大型水電機組的非線性振動研究.pdf

1、以非線性轉(zhuǎn)子動力學(xué)為理論背景，以某大型水電機組為研究對象，簡化了該機組的物理模型，建立了橫向自由振動運動方程，求解了機組橫向振動固有頻率及振型，分析了電磁剛度對于固有頻率的影響；建立了在非線性不平衡磁拉力作用下的轉(zhuǎn)子—轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)橫向振動運動方程，分析了靜偏心、轉(zhuǎn)動偏心、轉(zhuǎn)速及上導(dǎo)軸承剛度對于機組非線性電磁振動振動特性的影響；建立了在非線性油膜力和非線性不平衡磁拉力共同作用下的轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的橫向振動運動方程，分析了轉(zhuǎn)子偏心、轉(zhuǎn)速及軸承間隙

2、對于系統(tǒng)振動特性的影響，并分析比較了傳統(tǒng)線性油膜力和非線性油膜力的區(qū)別。
　　研究表明：其前6階固有頻率為f1=2.737，f2=5.616，f3=19.31，f4=47.04，f5=129.4f6=176單位（Hz）；電磁剛度的變化只能影響機組軸系的前兩階固有頻率，考慮100％的電磁剛度相較于不考慮電磁剛度其一階和二階固有頻率分別降低了約7%和11%；靜偏心的存在會影響轉(zhuǎn)子的運動軌跡，會使之呈現(xiàn)內(nèi)8形運動軌跡，并且振動幅度隨著靜

3、偏心量不斷增大，當(dāng)靜偏心量為0.1mm時幅頻譜圖出現(xiàn)了2倍頻；上導(dǎo)軸承剛度的改變能顯著影響到轉(zhuǎn)子的幅頻特性，隨著上導(dǎo)軸承剛度的增加轉(zhuǎn)子1倍頻處的幅值顯著降低，而2倍頻處的振動幅值降低尤為顯著；隨著轉(zhuǎn)速的提高機組的振動幅度會顯著提高，運動軌跡隨之逐漸變得復(fù)雜，并會從周期運動逐漸變化進(jìn)入擬周期甚至混沌狀態(tài)，同時隨轉(zhuǎn)速的提高會出現(xiàn)大量的低頻諧波分量；隨軸承間隙的增大轉(zhuǎn)子的徑向位移也會隨之增大，并且從周期6運動進(jìn)入了擬周期運動，同時出現(xiàn)少量低頻