液体火箭发动机涡轮泵转子瞬态响应特性

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作者 杜家磊 李铭 +1 位作者 姜绪强 李锦宽 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第2期290-295,411,共7页

针对液体火箭发动机涡轮泵转子动态响应参数难以直接测得的问题,以实际涡轮泵转子为对象,开展转子瞬态响应仿真计算和实测振动数据提取分析。首先,采用有限元方法建立考虑支承结构参与振动的转子动特性计算模型,计算转子的稳态特性;其次... 针对液体火箭发动机涡轮泵转子动态响应参数难以直接测得的问题,以实际涡轮泵转子为对象,开展转子瞬态响应仿真计算和实测振动数据提取分析。首先,采用有限元方法建立考虑支承结构参与振动的转子动特性计算模型,计算转子的稳态特性;其次,以发动机试车实测的涡轮泵启动升速曲线为基础,计算转子的瞬态响应特性,并与从实测的振动加速度数据中提取的转子动特性进行对比分析。结果表明:转子瞬态响应峰值出现的位置相比稳态响应有一定滞后,启动加速度越大,滞后越明显;从涡轮泵壳体上的振动加速度测点提取的同步响应曲线在转子过临界转速时出现了峰值;仿真计算的瞬态响应峰值与实测的加速度峰值最大差异为6%。 展开更多

关键词 涡轮泵 转子动力学 临界转速 启动特性 瞬态响应

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径向力对螺旋离心泵转子系统动力学响应的影响 被引量：15

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作者 袁丹青 王航 +2 位作者 丛小青 季明 张楠 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期290-295,共6页

为了研究流体激励力对螺旋离心泵转子系统动力学响应的影响,以一台单叶片螺旋离心泵为研究对象,利用CFX 14.5对泵的内部流场进行了非定常计算,得到了不同流量工况下叶轮所受的径向力随时间的变化情况.建立了转子系统的有限元模型,对转... 为了研究流体激励力对螺旋离心泵转子系统动力学响应的影响,以一台单叶片螺旋离心泵为研究对象,利用CFX 14.5对泵的内部流场进行了非定常计算,得到了不同流量工况下叶轮所受的径向力随时间的变化情况.建立了转子系统的有限元模型,对转子的临界转速和振型进行了分析,研究了以不同流量工况下的径向力作为外部激励时,转子系统的瞬态响应.结果表明:不同流量工况下,叶轮的径向力均呈周期性变化,周期和叶轮旋转的周期相同;径向力可以分解为恒定量和脉动量,随着频率的增加,脉动峰值逐渐减小;在设计转速下,转子系统不会发生共振;当考虑径向力的作用时,叶轮上监测点处的径向位移呈现复杂的周期性变化,径向力的频率成分会在振动过程中体现出来. 展开更多

关键词 螺旋离心泵 径向力 临界转速 模态振型 瞬态响应

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多轮盘转子系统临界转速的计算方法分析 被引量：15

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作者 冀成 杨兆建 +1 位作者 宋高峰 庞新宇 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第12期28-30,共3页

为了保障多轮盘转子系统的稳定性,针对多轮盘转子临界转速的确定问题,分别采用了邓柯莱法,传递矩阵法和基于ANSYS的有限元法进行求解,并对所得结果进行了分析和比较。结果表明三种方法的适用范围不同,其中基于ANSYS的限元法对转子系统... 为了保障多轮盘转子系统的稳定性,针对多轮盘转子临界转速的确定问题,分别采用了邓柯莱法,传递矩阵法和基于ANSYS的有限元法进行求解,并对所得结果进行了分析和比较。结果表明三种方法的适用范围不同,其中基于ANSYS的限元法对转子系统的临界转速的求解准确度高,计算简便,为工程上其它转子系统的临界转速的求解提供了可靠的依据。 展开更多

关键词 临界转速 传递矩阵 有限元法 谐响应分析 瞬态分析

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模态综合法在双转子系统建模中的应用与验证 被引量：10

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作者 杨喜关 罗贵火 +1 位作者 原鹏 唐振寰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第10期1450-1454,共5页

为寻求一种便捷的双转子系统的建模和模型维数缩减方法,开展了ANSYS有限元商用软件和固定界面模态综合法在双转子系统中建模中的应用研究。由ANSYS获取系统的质量矩阵和刚度矩阵,建立系统的运动方程,并利用固定界面模态综合法实现系统... 为寻求一种便捷的双转子系统的建模和模型维数缩减方法,开展了ANSYS有限元商用软件和固定界面模态综合法在双转子系统中建模中的应用研究。由ANSYS获取系统的质量矩阵和刚度矩阵,建立系统的运动方程,并利用固定界面模态综合法实现系统方程维数的缩减。利用模态质量矩阵和模态刚度矩阵的特性验证了系统参数的正确性;进行了系统临界转速特性计算,利用ANSYS软件(有限元方法)计算结果进行了对比验证,并分析了模态截止频率对临界转速的影响;开展了双转子系统的匀变速过程的瞬态分析,进行了试验验证。结果表明:建模方法正确、可靠,并能便捷地进行双转子响应特性的计算。 展开更多

关键词 双转子 模态综合法 有限元方法 临界转速 瞬态分析

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某型燃气轮机低压涡轮压气机转子动力学分析 被引量：17

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作者 关琦 金鹤 新力 《舰船科学技术》 2010年第8期127-132,145,共7页

为了获得某型燃气轮机低压涡轮压气机转子的动力学特性,并验证其稳定性及可靠性,本文使用SAMCEF/Field软件的转子动力学分析模块对该转子进行了分析计算。根据机组实际运行的条件,计算了该机组转子的临界转速、稳态不平衡响应、叶片丢... 为了获得某型燃气轮机低压涡轮压气机转子的动力学特性,并验证其稳定性及可靠性,本文使用SAMCEF/Field软件的转子动力学分析模块对该转子进行了分析计算。根据机组实际运行的条件,计算了该机组转子的临界转速、稳态不平衡响应、叶片丢失瞬态响应等。计算结果表明,临界转速安全系数合理;转子系统选取的平衡量具有较小的振动幅值;转子的瞬态响应结果验证了结构方案的合理性,转子系统具有较好的稳定性。得出了此转子结构方案能保证低压涡轮压气机稳定运行的结论。 展开更多

关键词 转子动力学 临界转速 不平衡响应 瞬态响应 SAMCEF/Field软件

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双转子系统临界转速及其瞬态启动研究 被引量：3

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作者 戚胜 李想 赵晓艳 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第12期47-52,共6页

转子-轴承-基础系统有限单元法建模可以考虑陀螺力矩、横向剪切变形、内部粘性阻尼和滞后阻尼等影响,便于耦合多个转子子系统,在工程转子动力学分析中应用广泛。根据有限元单法建立转子轴承系统的动力学模型,详细推导内外转子耦合过程,... 转子-轴承-基础系统有限单元法建模可以考虑陀螺力矩、横向剪切变形、内部粘性阻尼和滞后阻尼等影响,便于耦合多个转子子系统,在工程转子动力学分析中应用广泛。根据有限元单法建立转子轴承系统的动力学模型,详细推导内外转子耦合过程,得出双转子系统的运动微分方程,并且编程对数值计算。通过固有频率分析,研究双转子结构不同转速比和正反转情况下的临界转速,演示内外转子间的中介轴承刚度对系统振动特性的影响;应用有限元模型结合Newmark法,对系统启动过程进行仿真,预测启动过程中的振幅变化和轴心轨迹。 展开更多

关键词 双转子系统 临界转速 瞬态响应 有限元法

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单叶片螺旋离心泵水力平衡性能优化 被引量：2

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作者 袁丹青 杨润宇 +2 位作者 蒋新禹 丛小青 王玉帛 《水电能源科学》 北大核心 2019年第9期155-158,共4页

为了研究螺旋离心泵水力平衡性能的优化效果,以一台单叶片螺旋离心泵为例,采用3种切割出口边形式,通过CFX15.0对泵流场进行非定常计算,对比分析了不同切割形式下径向力和扬程随时间的变化情况,利用SAMCEF研究了转子的临界转速及振型,并... 为了研究螺旋离心泵水力平衡性能的优化效果,以一台单叶片螺旋离心泵为例,采用3种切割出口边形式,通过CFX15.0对泵流场进行非定常计算,对比分析了不同切割形式下径向力和扬程随时间的变化情况,利用SAMCEF研究了转子的临界转速及振型,并分析了在径向力激励下转子系统的瞬态响应。结果表明,不同切割形式下,作用于叶轮的径向力均呈周期性变化,周期与叶轮旋转的周期相同;径向力恒定值的大小随切割角度的增大而降低,扬程亦随切割角度的增大而降低;设计转速下,转子系统不会出现共振情况,振幅随切割角度的增大而减小,切割角度为30°时振动最小,且扬程达到要求。 展开更多

关键词 螺旋离心泵 切割角度 径向力 临界转速 瞬态响应

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有初弯的单盘不平衡转子等加速过临界时的瞬态响应分析 被引量：1

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作者 杨恩东 孙虎儿 苏飞 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第12期30-32,36,共4页

以具有初始弯曲横置Jeffcott转子系统为研究对象,建立含有初始弯曲和加速度项的运动微分方程。通过数值分析,就不同初始弯曲、不平衡和外阻尼对转子加速过临界时的动挠度、相位角和进动角速度的变化规律进行了详细的讨论。结果表明:在... 以具有初始弯曲横置Jeffcott转子系统为研究对象,建立含有初始弯曲和加速度项的运动微分方程。通过数值分析,就不同初始弯曲、不平衡和外阻尼对转子加速过临界时的动挠度、相位角和进动角速度的变化规律进行了详细的讨论。结果表明:在转子达到临界转速时,转子的动挠度幅值随着初始弯曲的增加或者外阻尼的减小而迅速增加;不平衡对转子在临界转速前后的动挠度影响较为明显,并且近似呈线性关系变化。不同的外阻尼和不平衡对转子系统的相位角和进动角速度变化都有较大的影响。 展开更多

关键词 初始弯曲 不平衡转子 临界转速 瞬态响应

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磁轴承失灵后坠落转子瞬态振动灾变机理研究 被引量：3

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作者 方之楚 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期1177-1182,共6页

　研究一个带磁轴承的转子系统,在磁轴承失灵后转子坠入备用轴承引起的非线性瞬态振动·　通过严格建立运动方程和数值仿真计算,详尽地分析了坠落转子转动角速度变化和轴颈与备用轴承接触点法向力变化的时间历程及备用轴承振动位移... 　研究一个带磁轴承的转子系统,在磁轴承失灵后转子坠入备用轴承引起的非线性瞬态振动·　通过严格建立运动方程和数值仿真计算,详尽地分析了坠落转子转动角速度变化和轴颈与备用轴承接触点法向力变化的时间历程及备用轴承振动位移的频谱。 展开更多

关键词 转子系统 磁轴承 过临界点瞬态响应 非线性碰摩 灾变机理

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透平增压泵轴承-转子系统动力学特性 被引量：14

10

作者 潘慧山 蒋小平 +4 位作者 郎涛 周晨佳 曹玲 张德胜 胡敬宁 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期790-796,共7页

针对海水淡化液力透平增压泵的高速运转稳定性问题,以核心部件水润滑轴承-转子系统为研究对象,通过轴承模化与Matlab编程计算得到水润滑轴承的8个特性系数,并建立起水润滑轴承-转子耦合系统的物理模型和有限元模型;利用转子动力学分析软... 针对海水淡化液力透平增压泵的高速运转稳定性问题,以核心部件水润滑轴承-转子系统为研究对象,通过轴承模化与Matlab编程计算得到水润滑轴承的8个特性系数,并建立起水润滑轴承-转子耦合系统的物理模型和有限元模型;利用转子动力学分析软件Samcef Rotor,计算得到了转子系统前4阶临界转速与模态振型;利用CFX14.5对透平增压泵内部流场进行非定常计算,统计得到不同流量工况下流体作用在透平叶轮和增压泵叶轮上的径向力,并以叶轮不平衡质量和径向力为外部激励,对水润滑轴承-转子系统进行瞬态响应分析.研究结果表明:转子系统的第一阶弯曲临界转速为36298 r/min,远大于设计转速16000 r/min,说明该海水淡化液力透平增压泵的转子为刚性转子;当只给透平叶轮与增压泵叶轮同时施加不平衡质量激励时,透平端与泵端相比较瞬态响应更明显,振动位移幅值更大;当两端同时施加不平衡质量与流体激励径向力时,转子系统的振动与仅施加不平衡质量激励时相比明显加强,且不同流量工况下转子系统的振动位移幅值不同,在设计流量工况1.0Qd下振幅最小,转子运行最稳定. 展开更多

关键词 透平增压泵 转子动力学 径向力 水润滑轴承 临界转速 瞬态响应

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单盘非对称刚度转子等变速过程瞬态响应分析 被引量：1

11

作者 刘云飞 孙虎儿 史钧宇 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第11期71-75,共5页

研究了具有初弯的不平衡非对称刚度水平刚支Jeffcott转子系统,利用Lagrange第二类方程建立转子运动微分方程,在单盘转子过临界转速的基础上考虑了非对称刚度建立了非对称刚度转子的运动微分方程模型,并运用数值分析方法结合实例对不同... 研究了具有初弯的不平衡非对称刚度水平刚支Jeffcott转子系统,利用Lagrange第二类方程建立转子运动微分方程,在单盘转子过临界转速的基础上考虑了非对称刚度建立了非对称刚度转子的运动微分方程模型,并运用数值分析方法结合实例对不同刚度比、不平衡量、不同初弯值以及质量偏心与刚度方向间夹角在非对称刚度转子等加速过临界转速时的动挠度、相位角和进动角速度的变化规律进行了分析。研究表明:刚度比、不平衡量、初弯值以及质量偏心与刚度方向间夹角的变化都会引起动挠度幅值的改变;其次相位角和进动角速度受四个参量的影响较大。 展开更多

关键词 非对称刚度 初始弯曲 瞬态响应 临界转速 不平衡转子

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