多轉子系統振動分析的整體傳遞矩陣法研究.pdf

1、隨著旋轉機械轉速不斷增加、性能不斷提高,轉子系統的振動特性越來越成為人們研究的焦點.在很多情況下,轉子與轉子之間通過齒輪、聯軸器等連接在一起,組成一個多軸、多速、多轉向的復雜轉子系統.工程實踐發(fā)現,要分析這樣的多轉子系統的振動特性,必須把它看作一個整體,綜合考慮各轉子的動力特性,研究其彎曲振動、扭轉振動以及二者之間的耦合響應.在Prohl傳遞矩陣法和Riccati傳遞矩陣法的基礎之上,該文發(fā)展了多轉子振動分析的整體傳遞矩陣法,并建立了相

2、應的整體傳遞矩陣-Riccati法.根據整體傳遞矩陣法理論開發(fā)的多轉子系統動力分析程序(MSDAP)在大量的數值算例中表現出良好的性能.該文第一章主要介紹轉子振動問題的研究現狀,以及四種典型的計算分析方法.第二章總結了計算轉子系統臨界轉速、振動模態(tài)和不平衡響應的傳遞矩陣法,并簡要討論了轉子系統的扭轉振動和彎扭耦合振動問題.附錄中列出了各種類型單元的傳遞矩陣.第三章從一個四自由度彈簧振子的振動分析問題提出耦合單元的概念,建立了多轉子系統振

3、動分析的整體傳遞矩陣法;在此基礎上,吸收Riccati傳遞矩陣法的思想,研究了整體傳遞矩陣-Riccati法,不僅提高了計算過程的數值穩(wěn)定性,而且通過把高階稀疏矩陣的運算變換為低階矩陣運算,大大提高了計算效率.齒輪嚙合是轉子之間常見的一種耦合形式,根據耦合單元的概念,推導了在全局坐標系下斜齒輪嚙合的傳遞矩陣.第四章介紹自行開發(fā)的多轉子系統動力分析程序(MSDAP),并利用它計算了大量數值算例.第五章總結了在多轉子系統振動分析研究過程中遇