含松動與碰摩的轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)非線性動力學(xué)分析.pdf

1、大型旋轉(zhuǎn)機械的安全運行對于社會生活和經(jīng)濟發(fā)展是至關(guān)重要的，支座松動和碰摩是大型旋轉(zhuǎn)機械的常見故障。為深入了解轉(zhuǎn)子松動故障的機理，本文對含松動與碰摩的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的復(fù)雜非線性動力學(xué)行為進行了系統(tǒng)的理論分析和數(shù)值計算研究：
　　1.考慮支座松動和轉(zhuǎn)定子之間局部碰摩，建立了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動力學(xué)模型，將動力學(xué)模型標(biāo)準(zhǔn)化為6個量綱一的一階非線性微分方程。采用Fortran軟件進行了數(shù)值計算，討論不同轉(zhuǎn)速和偏心量等參數(shù)，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的周期和混

2、沌運動。利用編程繪制了時程曲線、相圖、軸心軌跡、龐加萊映射等特性曲線，給出了轉(zhuǎn)速一定，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隨偏心量變化的分岔圖。
　　2.考慮支座松動和非線性油膜力，建立了轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的非線性動力學(xué)模型。將動力學(xué)模型標(biāo)準(zhǔn)化為14個量綱一的一階非線性微分方程，利用Matlab編程，運用數(shù)值積分方法獲取了系統(tǒng)的非線性動力響應(yīng)，分析了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子偏心量及軸承座質(zhì)量對系統(tǒng)動力響應(yīng)的影響，并運用分岔圖、相圖以及龐加萊映射進行了系統(tǒng)分岔與混沌特征分析

3、，以及給出了偏心量一定，支座質(zhì)量和轉(zhuǎn)速變化的系列分岔圖。
　　3.同時考慮支座松動、碰摩力和非線性油膜力，建立了轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的非線性動力學(xué)模型。利用4階Rounge-Kutta法求解非線性動力學(xué)方程,運用Matlab對系統(tǒng)進行數(shù)值模擬,通過分析相圖、分岔圖、Poincare截面圖以及幅值譜圖,得出系統(tǒng)豐富的非線性特性，繪制了支座質(zhì)量一定，偏心量和轉(zhuǎn)速變化的系列分岔圖。
　　綜上所述，本文通過研究轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)：1支座松動與