非线性转子-密封系统的稳定性和 Hopf 分叉 被引量：43

1

作者 陈予恕 丁千 侯书军 《振动工程学报》 EI CSCD 1997年第3期368-374,共7页

采用Ｍｕｓｚｙｎｓｋａ密封力模型分析单圆盘平衡转子－密封系统的线性化稳定性与系统参数的关系。理论分析表明，平衡点失稳导致系数产生Ｈｏｐｆ分叉，利用Ｐｏｏｒｅ的代数判据确定了转子Ｈｏｐｆ分叉解的分叉方向和周期轨道的稳定... 采用Ｍｕｓｚｙｎｓｋａ密封力模型分析单圆盘平衡转子－密封系统的线性化稳定性与系统参数的关系。理论分析表明，平衡点失稳导致系数产生Ｈｏｐｆ分叉，利用Ｐｏｏｒｅ的代数判据确定了转子Ｈｏｐｆ分叉解的分叉方向和周期轨道的稳定性，数值模拟验证了理论分析结果。 展开更多

关键词 非线性振动 稳定性 转子-密封系统 分叉

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大型非线性转子-密封-轴承系统的不平衡响应与稳定性 被引量：8

2

作者 崔颖 刘占生 叶建槐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期205-207,217,共4页

对实际大型汽轮机转子-密封-轴承系统建立了具有超大规模维数的非线性动力学模型,该模型考虑了密封的非线性激振力、可倾瓦轴承的弹性支承力、转子的阻尼力、不平衡质量力和重力。采用Newmark方法对其进行数值求解,模拟出转子升速过程... 对实际大型汽轮机转子-密封-轴承系统建立了具有超大规模维数的非线性动力学模型,该模型考虑了密封的非线性激振力、可倾瓦轴承的弹性支承力、转子的阻尼力、不平衡质量力和重力。采用Newmark方法对其进行数值求解,模拟出转子升速过程中汽流激振现象的典型特征和发生汽流激振的失稳转速,并且得到系统参数对转子不平衡响应和稳定性的影响规律。结果表明:适当的增大转子的阻尼、密封的半径间隙和密封流体轴向流速可提高转子发生汽流激振的失稳转速,这为在设计和运行中提高实际大型汽轮机转子-密封-轴承系统的稳定性提供了参考依据。 展开更多

关键词 转子-密封-轴承系统 非线性 高维 不平衡响应 失稳转速

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花键联轴器对转子-轴承系统稳定性影响研究 被引量：16

3

作者 赵广 刘占生 +1 位作者 陈锋 王永亮 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期280-286,共7页

推导了松配合矩形花键联轴器考虑脱开临界状况的啮合力模型,基于有限元法建立了考虑圆柱瓦滑动轴承非线性油膜力和花键联轴器啮合力作用的转子-联轴器-轴承系统动力学模型,并用数值积分研究了联轴器啮合力对转子-轴承系统稳定性的影响... 推导了松配合矩形花键联轴器考虑脱开临界状况的啮合力模型,基于有限元法建立了考虑圆柱瓦滑动轴承非线性油膜力和花键联轴器啮合力作用的转子-联轴器-轴承系统动力学模型,并用数值积分研究了联轴器啮合力对转子-轴承系统稳定性的影响规律。研究结果表明:花键联轴器的横向刚度对其连接的转子-轴承系统发生油膜振荡的失稳转速影响较小,而转角刚度影响较大;对于松配合花键联轴器,如果不考虑其转角刚度,用线性化的啮合刚度模化联轴器得到的转子-轴承系统的失稳转速要高于用力模化的系统的失稳转速;因此,工程用线性刚度代替啮合力模化联轴器将掩盖系统真实的失稳转速,这种简化对转子系统运行来说是不安全的。研究结果为获得转子-花键联轴器-轴承系统真实的失稳转速提供理论依据,研究思路对其他类型联轴器动力学建模具有借鉴意义。 展开更多

关键词 花键联轴器 啮合力 转子-轴承系统 稳定性

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环形密封对离心泵转子系统稳定性影响的数值研究 被引量：6

4

作者 周文杰 王乐勤 +3 位作者 邢桂坤 翟璐璐 魏雪松 吴大转 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期87-91,107,共6页

环形密封中流体产生的激振力是导致离心泵转子-密封系统失稳的重要因素。文章采用非线性密封Muszynska模型建立了离心泵转子-密封系统动力学模型,利用四阶Runge-Kutta法将二阶微分方程转化成了一阶微分方程,同时将打靶法和Floquet理论... 环形密封中流体产生的激振力是导致离心泵转子-密封系统失稳的重要因素。文章采用非线性密封Muszynska模型建立了离心泵转子-密封系统动力学模型,利用四阶Runge-Kutta法将二阶微分方程转化成了一阶微分方程,同时将打靶法和Floquet理论相结合,对离心泵转子-环形密封系统不同密封参数情况下的非线性稳定性及其分岔问题进行了研究。结果表明,在转速较低时,系统是稳定的周期涡动,随着转速的提高,系统将产生Hopf分岔进入准周期运动而不再稳定,进一步研究发现系统稳定性与密封参数有着重要关系,适当增大密封压差,减小密封间隙和减小密封长度可以提高离心泵转子-密封系统稳定性,计算结果为离心泵转子-密封系统的设计以及定性控制系统的稳定性提供了理论依据。 展开更多

关键词 转子-密封系统 FLOQUET理论 稳定性 HOPF分岔

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轴承-转子系统不平衡周期响应的稳定性和分岔 被引量：10

5

作者 李旗 吕延军 +3 位作者 戴融 刘恒 虞烈 黑棣 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2008年第3期191-196,共6页

研究了轴承-转子系统的非线性动力响应及分岔,建立了滑动轴承支承的对称单圆盘柔性转子系统的运动微分方程,针对转子系统具有的局部非线性特征,将Newton-Raphson方法和Wilson-θ法相结合,形成了一种求解转子系统不平衡周期响应的迭代方... 研究了轴承-转子系统的非线性动力响应及分岔,建立了滑动轴承支承的对称单圆盘柔性转子系统的运动微分方程,针对转子系统具有的局部非线性特征,将Newton-Raphson方法和Wilson-θ法相结合,形成了一种求解转子系统不平衡周期响应的迭代方法。运用该方法使得非线性响应的迭代求解仅在非线性自由度上进行,并运用Floquet稳定性理论分析了转子系统周期响应的稳定性和分岔形式。以转速作为分岔参数,对轴承-转子系统进行计算分析。数值结果表明,系统主要发生倍周期分岔和准周期分岔,具有各种周期解共存、跳跃现象,随着转速的不断增加,系统周期解将发生倒分岔和再分岔。 展开更多

关键词 流体润滑 轴承-转子系统 非线性 分岔 稳定性

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迷宫密封转子系统非线性动力稳定性的研究 被引量：17

6

作者 李松涛 许庆余 万方义 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期27-30,共4页

研究迷宫密封对转子系统动力稳定性的影响 ,迷宫密封的气动力采用Muszynska非线性力模型 ,计算了单盘Jeffcott转子非线性动力学特性。对Jacobi矩阵的分析表明 ,在密封力的影响下 ,转子达到到一定转速后开始失稳 ,发生Hopf分岔 ,进入周... 研究迷宫密封对转子系统动力稳定性的影响 ,迷宫密封的气动力采用Muszynska非线性力模型 ,计算了单盘Jeffcott转子非线性动力学特性。对Jacobi矩阵的分析表明 ,在密封力的影响下 ,转子达到到一定转速后开始失稳 ,发生Hopf分岔 ,进入周期涡动状态 ,涡动幅度随转速的提高而增大 ,提高到一定程度 ,密封和转子发生碰摩 ,采用Runge Kutta法数值模拟了转子的轴心轨迹。最后分析了迷宫密封的物理和结构参数对系统运动特性的影响。 展开更多

关键词 迷宫密封 转子系统 非线性振动 稳定性 RUNGE-KUTTA法

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迷宫密封对高参数转子系统稳定性的影响分析及公理设计方法应用 被引量：10

7

作者 席文奎 许吉敏 +2 位作者 张宏涛 鲁周勋 袁小阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期102-111,17,共10页

针对高参数汽轮机,研究迷宫密封汽封力和轴承油膜力作用下的转子系统稳定性问题。首先基于两控制体模型对各级密封的动特性进行计算,并与6瓦可倾瓦轴承进行对比,发现高压缸围带密封的交叉刚度已达107N/m,与轴承相当或更大,表明密封相比... 针对高参数汽轮机,研究迷宫密封汽封力和轴承油膜力作用下的转子系统稳定性问题。首先基于两控制体模型对各级密封的动特性进行计算,并与6瓦可倾瓦轴承进行对比,发现高压缸围带密封的交叉刚度已达107N/m,与轴承相当或更大,表明密封相比轴承是稳定性的主导因素。然后采用有限元方法将实际转子进行模化,根据建立的转子轴承密封系统动力学模型,对不同密封间隙和转速下的系统动力学特性进行计算分析,表明：考虑密封力后系统的最小对数衰减率min下降很大但对临界转速影响不大。间隙对min的影响存在区域性,在小于设计间隙（0.5~0.8 mm）范围选择合适的间隙可使系统的泄漏特性和稳定性最优。最后针对4种密封耦合设计方案,采用公理化方法研究其概念设计过程中的知识表达、知识融合及优化决策,表明该方法的简明和有效性。 展开更多

关键词 迷宫密封 高参数汽轮机 转子系统 两控制体稳定性

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非线性转子-轴承系统动力学分叉及稳定性分析 被引量：5

8

作者 陈照波 焦映厚 +2 位作者 陈明 夏松波 黄文虎 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期587-590,共4页

应用精度高、速度快的非线性油膜力数据库方法及非线性动力系统的稳定性和分叉理论对转子 -轴承系统进行了分析 .数值计算得到了转子 -轴承系统发生倍周期分叉时的分叉点及分叉图 .揭示了不平衡转子 -轴承系统从同步周期运动分叉发生一... 应用精度高、速度快的非线性油膜力数据库方法及非线性动力系统的稳定性和分叉理论对转子 -轴承系统进行了分析 .数值计算得到了转子 -轴承系统发生倍周期分叉时的分叉点及分叉图 .揭示了不平衡转子 -轴承系统从同步周期运动分叉发生一系列倍周期运动、最后导致混沌运动的过程 .采用Floquet理论对转子 -轴承系统周期运动的稳定性进行了分析 ,并给出了某些转速下的轴心轨迹和Poincar啨映射图 .结果表明 :系统在特定参数范围内存在 1-T周期运动、2 -T倍周期运动、K -T周期解及混沌运动 ;当系统发生倍周期分叉时至少有一个Floquet乘子经过点 (- 1,0 )穿出单位圆 .该分析方法为进一步对多自由度非线性转子 -轴承系统的动力学特性进行研究打下了基础 . 展开更多

关键词 非线性转子-轴承系统 非线性动力学 稳定性 分叉

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含裂纹双跨转子-轴承系统周期运动的稳定性 被引量：4

9

作者 罗跃纲 张松鹤 +1 位作者 刘晓东 闻邦椿 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期168-172,共5页

建立了带有裂纹故障的双跨弹性转子系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性及失稳规律。系统以倍周期分岔形式失稳,且在不同转速下,系统会出现倍周期分岔和Hopf分岔等... 建立了带有裂纹故障的双跨弹性转子系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性及失稳规律。系统以倍周期分岔形式失稳,且在不同转速下,系统会出现倍周期分岔和Hopf分岔等不同的分岔形式。在亚临界转速区系统响应中出现了1/3倍频、1/2倍频、2/3倍频、1倍频、2倍频等频率成分,但是在超临界转速区,2倍频及以上频率的峰值明显减小。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 裂纹 稳定性

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裂纹-碰摩转子-轴承系统周期运动稳定性 被引量：6

10

作者 罗跃纲 王培昌 闻邦椿 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第6期705-707,739,共4页

建立了含有裂纹-碰摩耦合故障转子轴承系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和F loquet理论,研究了系统周期运动的稳定性。发现碰摩转子-轴承系统在不同的转速下会发生鞍结分岔、倍周期分岔和Hopf分岔等现象,裂... 建立了含有裂纹-碰摩耦合故障转子轴承系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和F loquet理论,研究了系统周期运动的稳定性。发现碰摩转子-轴承系统在不同的转速下会发生鞍结分岔、倍周期分岔和Hopf分岔等现象,裂纹-碰摩耦合故障转子-轴承系统具有不同于单一故障的独特的动力学特性。研究结果为转子-轴承系统故障诊断和安全运行提供了一定的参考。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 裂纹 碰摩 稳定性 分岔

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双跨松动转子-轴承系统周期运动稳定性 被引量：12

11

作者 罗跃纲 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期9-12,共4页

建立了带有支承松动故障的具有三轴承支承双跨弹性转子-轴承系统非线性动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性及失稳规律。双跨松动转子-轴承系统响应存在着周期运动、拟周... 建立了带有支承松动故障的具有三轴承支承双跨弹性转子-轴承系统非线性动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性及失稳规律。双跨松动转子-轴承系统响应存在着周期运动、拟周期运动和混沌运动等复杂的运动现象,系统以鞍结分岔形式失稳。在不同的转速下,系统会出现鞍结分岔和Hopf分岔等不同的分岔形式;在高转速区,松动端轴颈的运动轨迹呈现出特有的形状。研究结果为有效识别转子-轴承系统的基础松动故障提供了一定的参考。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 基础松动 稳定性 分岔 混沌

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弹性转子-滑动轴承系统稳定性分析 被引量：18

12

作者 丁千 陈予恕 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期111-116,共6页

对一人考虑不平衡力和非线性油膜力的弹性转子 -轴承系统 ,用数值方法研究其稳定性和油膜失稳运动 (自激振动 )特性 ;推导出转子受冲击的运动模型 ,并分析了冲击对系统稳定性的影响规律。

关键词 稳定性 弹性转子-滑动轴在系统 冲击 运动模型

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转子-轴承系统稳定性的非线性动力学分析 被引量：2

13

作者 汪慰军 吴昭同 +1 位作者 虞文华 杨世锡 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1998年第4期528-530,共3页

利用修正的短轴承理论模型对转子轴承系统进行了稳定性、分岔与混沌特性分析。结果表明：系统平衡失稳时产生滞后超临界Ｈｏｐｆ分岔，由于滞后的存在，使得滞后区内系统拓扑结构的等价性在大扰动下可能破坏，因此，线性理论无法解释该... 利用修正的短轴承理论模型对转子轴承系统进行了稳定性、分岔与混沌特性分析。结果表明：系统平衡失稳时产生滞后超临界Ｈｏｐｆ分岔，由于滞后的存在，使得滞后区内系统拓扑结构的等价性在大扰动下可能破坏，因此，线性理论无法解释该区段内的动态行为；不平衡量较小时，系统失稳时产生拟周期分岔、倍周期分岔并可以导致混沌振动；较大不平衡量时，系统始终呈现同频周期运动，这表明较大的不平衡量反而有助于增稳作用。这些结果为控制转子的稳定运行状态提供了依据，为油膜失稳故障的监测与诊断提供了有益的启发。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 稳定性 分岔 混沌 非线性

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碰摩转子-轴承系统周期运动稳定性分析 被引量：2

14

作者 杜元虎 张松鹤 +1 位作者 昂雪野 刘晓东 《汽轮机技术》 北大核心 2005年第3期170-172,共3页

在同时考虑轴承油膜力和碰摩发生时转定子间的相对速度对非线性摩擦力的影响基础上,构造了具有碰摩故障转子-轴承系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性。发现碰摩转子... 在同时考虑轴承油膜力和碰摩发生时转定子间的相对速度对非线性摩擦力的影响基础上,构造了具有碰摩故障转子-轴承系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性。发现碰摩转子-轴承系统在不同的转速下会发生鞍结分岔、倍周期分岔和Hopf分岔等现象。研究结果为转子-轴承系统的故障诊断提供了一定的参考。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 碰摩 稳定性 分岔 混沌

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多自由度转子-轴承系统周期运动分岔及稳定性研究 被引量：1

15

作者 李朝峰 任朝晖 +1 位作者 刘杰 闻邦椿 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期173-178,共6页

建立考虑诸多因素的转子-轴承系统多自由度模型,将与Newmark结合的打靶法应用到多自由度转子-轴承系统的周期稳定性分析中。着重研究了转子-轴承系统失稳转速随系统偏心量、轴承间隙、润滑油动力粘度以及轴承长径比的变化规律,研究结果... 建立考虑诸多因素的转子-轴承系统多自由度模型,将与Newmark结合的打靶法应用到多自由度转子-轴承系统的周期稳定性分析中。着重研究了转子-轴承系统失稳转速随系统偏心量、轴承间隙、润滑油动力粘度以及轴承长径比的变化规律,研究结果表明:提高系统偏心量、减小轴承间隙、增大润滑油动力粘度以及选择适当的轴承长径比均能提高转子-轴承系统的失稳转速;对于不同的参数值,系统表现出不同的分岔规律,系统发生半速涡动时表现为倍周期分岔或拟周期分岔,发生油膜振荡时则表现为拟周期分岔。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 分岔 稳定性 降维 失稳转速

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结构参数对平行转子-轴承系统稳定性的影响

16

作者 张锁怀 王凤才 丘大谋 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期104-106,共3页

通过数值计算 ,研究了结构参数对系统稳定性的影响 .研究结果表明 ,调整齿轮及附加质量相对于轴承的位置、改变齿轮的几何参数及采用不同的支承轴承 ,可使系统稳定性的薄弱环节从一个子系统转移到另一个子系统 ,从而提高了系统的失稳转速 .

关键词 稳定性 结构参数 转子-轴承系统 透平压缩机

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齿轮耦合对转子-轴承系统稳定性的影响

17

作者 夏伯乾 虞烈 谢友柏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1998年第2期173-176,共4页

基于一种精细的齿轮弯扭耦合模型，本文研究了齿轮－转子－轴承系统的弯扭耦合振动以及齿轮耦合对系统稳定性的影响，并提供了相应的算例和分析结构。

关键词 转子-轴承系统 失稳状态 稳定性 齿轮耦合

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转子-轴承系统的稳定性、分岔与混沌行为研究 被引量：1

18

作者 汪慰军 吴昭同 +1 位作者 严拱标 杨世锡 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 1999年第1期44-47,共4页

利用修正的短轴承理论模型对转子－轴承系统进行了稳定性、分岔与混沌特性分析。结果表明：系统平衡失稳时产生迟滞超临界Ｈｏｐｆ分岔，由于迟滞的存在，使得迟滞区内系统拓扑结构的等价性在大扰动下可能被被破坏，因此，线性理论无法... 利用修正的短轴承理论模型对转子－轴承系统进行了稳定性、分岔与混沌特性分析。结果表明：系统平衡失稳时产生迟滞超临界Ｈｏｐｆ分岔，由于迟滞的存在，使得迟滞区内系统拓扑结构的等价性在大扰动下可能被被破坏，因此，线性理论无法解释该区段内的动态行为。存在不平衡量时，系统失稳可能产生拟周期分岔、倍周期分岔并可能导致混沌振动。这些结果为控制转子的稳定运行状态提供了依据，为油膜失稳故障的诊断提供了有益的启发。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 稳定性 混沌 分岔

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转子-叶片系统非线性振动和动态稳定性分析 被引量：2

19

作者 李炳强 马辉 +2 位作者 曾劲 郭旭民 崔璨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期15-22,45,共9页

以转子-叶片耦合系统作为研究对象,在主共振条件下,分析其振动响应和动态稳定性。基于广义Hamilton原理建立系统的运动微分方程,采用Coleman变换和复平面变换用于系统自由度缩减并利用多尺度方法展开求解。研究了法向碰摩力、摩擦因数... 以转子-叶片耦合系统作为研究对象,在主共振条件下,分析其振动响应和动态稳定性。基于广义Hamilton原理建立系统的运动微分方程,采用Coleman变换和复平面变换用于系统自由度缩减并利用多尺度方法展开求解。研究了法向碰摩力、摩擦因数、阻尼、支承刚度、圆盘偏心量等因素对转子系统稳态响应的影响,并采用龙格-库塔数值积分方法验证多尺度摄动解的准确性。研究结果表明,较大的法向碰摩力会诱发系统产生失稳现象,此外,随着圆盘偏心量和支承刚度的增加,系统的跳跃频率和共振峰值增大,而阻尼的增加将提高系统的稳定性。 展开更多

关键词 主共振 转子-叶片系统 稳定性 非线性振动

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松动裂纹转子轴承系统周期运动分岔及稳定性分析 被引量：10

20

作者 刘长利 郑建荣 +1 位作者 周炜 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期13-15,24,共4页

根据松动裂纹耦合故障转子轴承系统的非线性动力学方程,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶方法,研究了系统周期运动的分岔特性及其稳定性。研究发现,在较大和较小的偏心量作用下,系统的周期运动都由倍周期分岔而失稳,在适当的... 根据松动裂纹耦合故障转子轴承系统的非线性动力学方程,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶方法,研究了系统周期运动的分岔特性及其稳定性。研究发现,在较大和较小的偏心量作用下,系统的周期运动都由倍周期分岔而失稳,在适当的偏心量下,系统的周期运动以Hopf分岔形式失稳且稳定性较强。转轴裂纹和基础松动故障都使系统周期运动稳定性降低、系统Hopf分岔存在的偏心量范围变大。结论为转子轴承系统的安全稳定运行和振动的抑制及控制提供了理论参考。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 裂纹 基础松动 分岔 稳定性

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