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转子—轴承—密封系统非线性动力学特性研究 被引量:2
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作者 马文生 黄海 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第4期92-95,共4页
采用数值方法研究转速对转子-轴承-密封系统非线性动力学特性的影响,采用Muszynska非线性密封力模型和Capone圆轴承油膜力模型,建立超超临界汽轮发电机组高压端转子—轴承—密封系统的非线性动力模型。通过数值方法,研究转速对转子—轴... 采用数值方法研究转速对转子-轴承-密封系统非线性动力学特性的影响,采用Muszynska非线性密封力模型和Capone圆轴承油膜力模型,建立超超临界汽轮发电机组高压端转子—轴承—密封系统的非线性动力模型。通过数值方法,研究转速对转子—轴承—密封动力学特性的影响,计算不同转速下的转子时间历程图、轴心轨迹图、Poincare图和频谱图,揭示了转速变化对转子非线性振动的影响规律。 展开更多
关键词 振动与波 转子—轴承—密封系统 Muszynska模型 Capone模型 非线性 Poincare图
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存在缺陷的轴承转子系统的动力学建模及响应分析
2
作者 纪鑫 袁峰 +2 位作者 陈勇军 韩沁 陈润霖 《煤矿机械》 2025年第2期103-107,共5页
为分析轴承的刚度时变特性和外滚道缺陷对滚动轴承转子系统振动特性的影响规律,建立了滚动轴承转子系统动力学模型。研究结果表明:轴承刚度的时变特性导致系统在水平和竖直方向的振动幅值显著增加;竖直方向上转子转频与滚珠通过滚道频... 为分析轴承的刚度时变特性和外滚道缺陷对滚动轴承转子系统振动特性的影响规律,建立了滚动轴承转子系统动力学模型。研究结果表明:轴承刚度的时变特性导致系统在水平和竖直方向的振动幅值显著增加;竖直方向上转子转频与滚珠通过滚道频率同时存在,而在水平方向上,激发出多个转子转频的倍频;当滚珠通过滚道的缺陷位置时,转子系统的振幅和加速度突然增大,竖直方向上缺陷激发了转子转动频率和轴承缺陷频率以及轴承外滚道缺陷频率的所有倍频。 展开更多
关键词 刚度时变 外滚道缺陷 滚动轴承 轴承转子系统模型
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冲击激励下轴线失准转子-磁轴承系统不对中定量研究
3
作者 肖玲 李园超 +2 位作者 赵晨曦 程文杰 冯圣 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期737-745,共9页
为研究和识别转子系统在轴承处发生的平行角度混合不对中,提出一种频谱辨识转子-磁轴承系统固有不对中量大小的方法.采用动量矩定理将圆盘不平衡力对转轴的影响等效到转子轴向力上,建立考虑轴向径向耦合效应的刚性双偏置圆盘转子-磁轴... 为研究和识别转子系统在轴承处发生的平行角度混合不对中,提出一种频谱辨识转子-磁轴承系统固有不对中量大小的方法.采用动量矩定理将圆盘不平衡力对转轴的影响等效到转子轴向力上,建立考虑轴向径向耦合效应的刚性双偏置圆盘转子-磁轴承系统的动力学模型;通过SIMULINK仿真得到系统时域下的位移和电流响应,分析不对中条件下转子系统动力学特性,并利用快速傅里叶变换将时域响应转换为频域响应,基于频域下最小二乘算法得到转子系统不对中量大小.结果表明:在冲击激励影响条件下,采用该方法计算的不对中量大小误差均在5.0%以内,当转子受到外界扰动力时,该算法能够准确定量识别转子的不对中量,可为不对中转子-磁轴承系统故障诊断及自修复提供理论参考. 展开更多
关键词 冲击载荷 轴承-转子系统 不对中量 快速傅里叶变换 轴向径向耦合
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双转子-中介轴承系统动力学仿真与实验研究
4
作者 向玲 陈凯乐 +2 位作者 李林春 邴汉昆 胡爱军 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1033-1041,1050,共10页
针对双转子系统复杂的动力学特性以及总是存在的质量不平衡现象,建立内外双转子系统动力学模型,通过轴心轨迹图、时域图、频谱图、庞加莱截面图和分岔图分析其振动特性,并通过双转子系统实验台升速和不平衡实验验证了理论和仿真结果。... 针对双转子系统复杂的动力学特性以及总是存在的质量不平衡现象,建立内外双转子系统动力学模型,通过轴心轨迹图、时域图、频谱图、庞加莱截面图和分岔图分析其振动特性,并通过双转子系统实验台升速和不平衡实验验证了理论和仿真结果。结果表明:双转子系统在升速过程中会发生2次振幅突然加剧的现象,2次主共振分别由内、外转子转速达到系统固有频率引起;双转子系统在不同的转速下会呈现出不同的振动特性;增大内转子的不平衡量,不仅会影响内转子系统振动响应,还会影响外转子系统振动响应,并且对前者的影响更显著。 展开更多
关键词 转子系统 动力学 中介轴承 非线性响应 实验研究
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转子-轴承-密封系统的非线性振动特性 被引量:11
5
作者 成玫 孟光 荆建平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期398-403,共6页
将非线性油膜力和密封力模型相结合,建立了具有非线性转子-轴承-密封系统的动力学模型.利用数值积分方法,对系统由于密封力引起的非线性动力学行为进行了研究,给出了系统响应随转子转速、偏心量和密封间隙变化的分叉图和最大Lyapunov指... 将非线性油膜力和密封力模型相结合,建立了具有非线性转子-轴承-密封系统的动力学模型.利用数值积分方法,对系统由于密封力引起的非线性动力学行为进行了研究,给出了系统响应随转子转速、偏心量和密封间隙变化的分叉图和最大Lyapunov指数曲线图,以及一些典型的Poincaré截面图、轴心轨迹图和频谱图.通过比较转子系统是否考虑密封力时的响应,发现非线性密封力提高了转子系统的稳定性区域,抑制了系统出现倍周期分叉,并且综合考虑非线性油膜力和密封力的耦合系统具有周期、拟周期和混沌等复杂的动力学行为. 展开更多
关键词 非线性振动 转子 轴承 密封
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转子-轴承-密封系统的非线性动力学研究 被引量:11
6
作者 成玫 荆建平 孟光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期171-174,共4页
将非线性油膜力模型Muszynska密封力模型相结合,综合研究转子-轴承-密封耦合系统在不平衡量激励下的非线性动力学特征。针对转速对耦合系统动态响应的影响进行了仿真计算,并利用系统轨迹图、Poincare映射和分叉图分析了耦合系统的非线... 将非线性油膜力模型Muszynska密封力模型相结合,综合研究转子-轴承-密封耦合系统在不平衡量激励下的非线性动力学特征。针对转速对耦合系统动态响应的影响进行了仿真计算,并利用系统轨迹图、Poincare映射和分叉图分析了耦合系统的非线性动力学特征。数值仿真表明,随着转速的变化,耦合系统呈现出复杂的动力学行为,产生了包括周期、倍周期、拟周期等丰富的振动现象,具有很强的非线性特征。 展开更多
关键词 非线性振动 转子 轴承 密封
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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
7
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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转子-轴承-密封系统非线性动力学理论和试验研究 被引量:9
8
作者 沈小要 赵玫 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期67-71,共5页
采用理论分析和试验研究相结合的方法,研究油膜力和密封力联合作用下转子轴承密封系统的非线性动力学特性和稳定性。将转子轴承密封试验台系统等效为Jeffcott系统,采用短轴承理论建立油膜力的非线性模型,采用Muszynska模型建立非线性的... 采用理论分析和试验研究相结合的方法,研究油膜力和密封力联合作用下转子轴承密封系统的非线性动力学特性和稳定性。将转子轴承密封试验台系统等效为Jeffcott系统,采用短轴承理论建立油膜力的非线性模型,采用Muszynska模型建立非线性的密封力。通过数值仿真研究在不同转子转速下密封力对系统非线性特性和稳定性的影响。将试验结果与理论计算进行比较,两者基本一致。 展开更多
关键词 振动与波 转子轴承密封系统 非线性动力学 稳定性
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考虑瓦块磨损的可倾瓦径向轴承-转子系统动态特性研究
9
作者 章朝栋 余文念 张路 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期255-263,共9页
针对含有瓦块磨损故障的可倾瓦径向轴承-转子系统润滑和振动特性耦合建模问题,考虑了瓦块磨损、转子与瓦块平摆振动和轴承混合润滑的影响,提出了可倾瓦径向轴承-转子系统的混合润滑动力学模型,研究了不同磨损率下转子振动特性和轴承润... 针对含有瓦块磨损故障的可倾瓦径向轴承-转子系统润滑和振动特性耦合建模问题,考虑了瓦块磨损、转子与瓦块平摆振动和轴承混合润滑的影响,提出了可倾瓦径向轴承-转子系统的混合润滑动力学模型,研究了不同磨损率下转子振动特性和轴承润滑性能的动态响应,探明了转子偏心量、转速和预载荷系数等参数与磨损率的耦合作用对轴承-转子系统动态特性的影响。结果表明:转子在磨损瓦块位置的振动位移和振动加速度随磨损率的增加而增大;与无磨损轴承相比,磨损轴承的转子加速度峰值频率会额外激起转频的偶次倍频;多瓦块磨损会导致转子振动响应和轴承油膜压力显著增大。该研究结果可为可倾瓦径向轴承-转子系统的状态监测及故障识别提供理论参考依据。 展开更多
关键词 可倾瓦径向轴承-转子系统 瓦块磨损 动态特性 混合润滑动力学
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轴承副接触对立式转子系统动力学行为的影响研究
10
作者 刘奇瑞 唐长亮 +1 位作者 吴庭苇 白宇杰 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期28-34,42,共8页
考虑轴尖-宝石轴承副的接触力,建立立式转子系统非线性动力学模型,分析轴承副接触参数对转子系统固有特性的影响,讨论横向连接刚度、滑动摩擦系数对转子系统动力学行为的影响。结果表明,引入轴承力模型将导致在轴尖模态频率附近出现共... 考虑轴尖-宝石轴承副的接触力,建立立式转子系统非线性动力学模型,分析轴承副接触参数对转子系统固有特性的影响,讨论横向连接刚度、滑动摩擦系数对转子系统动力学行为的影响。结果表明,引入轴承力模型将导致在轴尖模态频率附近出现共振峰值,轴承副接触区变化将触发低频进动;随着连接刚度增大,轴尖磨损状态将发生从圆环接触逐渐向偏磨接触最终向大范围圆环接触的转变;当处于边界润滑时,滑动摩擦系数不会对转子系统产生影响,处于干摩擦状态时,滑动摩擦系数增加将加速系统产生偏磨;研究结果对立式转子系统动力学优化设计具有重要意义。 展开更多
关键词 振动与波 轴承 轴尖-宝石轴承 立式转子系统 连接刚度 摩擦系数
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内外双转子系统支撑轴承不对中分析 被引量:20
11
作者 冯国全 周柏卓 +1 位作者 林丽晶 韩清凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期142-147,共6页
针对航空发动机内外双转子系统不对中问题,以某航空发动机转子系统为对象,运用转子动力学有限元分析方法,给出内外双转子系统中介轴承的处理方法,建立内外双转子系统动力学模型。通过数值计算,得到该双转子系统的固有频率和振型,对比分... 针对航空发动机内外双转子系统不对中问题,以某航空发动机转子系统为对象,运用转子动力学有限元分析方法,给出内外双转子系统中介轴承的处理方法,建立内外双转子系统动力学模型。通过数值计算,得到该双转子系统的固有频率和振型,对比分析考虑外转子(高压转子)支撑轴承不对中的转子振动响应。 展开更多
关键词 内外双转子系统 轴承不对中 固有特性 振动响应
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滑动轴承-转子系统油膜失稳参数影响分析 被引量:16
12
作者 马辉 李辉 +1 位作者 牛和强 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期100-104,共5页
以单跨双盘转子系统为研究对象,针对滑动轴承在高转速时容易出现的油膜失稳问题,建立了考虑陀螺影响的转子系统集中质量模型,含油石墨轴承和滑动轴承分别采用弹簧-阻尼模型和短轴承非线性油膜力模型。在给定转速下考虑两种不同载荷工况... 以单跨双盘转子系统为研究对象,针对滑动轴承在高转速时容易出现的油膜失稳问题,建立了考虑陀螺影响的转子系统集中质量模型,含油石墨轴承和滑动轴承分别采用弹簧-阻尼模型和短轴承非线性油膜力模型。在给定转速下考虑两种不同载荷工况(工况1,2分别表示两圆盘偏心同向和反向),分析了转子的偏心距、轴承间隙、润滑油黏度、轴承长径比对系统振幅的影响。研究结果表明:工况1出现第1阶油膜失稳,工况2同时出现第1阶和第2阶油膜失稳;各参数在低转速(3 200 r/min)时工况1和2系统振幅变化规律基本一致;在较高转速(5 000 r/min和1 0000 r/min)时,系统振幅在工况2的情况下较工况1大;在高转速(13 000 r/min)时,两种工况下系统振幅都存在较多突变点。 展开更多
关键词 滑动轴承 转子系统 油膜失稳 集中质量
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非线性摩擦力对碰摩转子-轴承系统混沌运动的影响 被引量:17
13
作者 罗跃纲 金志浩 +1 位作者 刘长利 闻邦椿 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期843-846,共4页
在考虑轴承油膜力和非线性摩擦力的基础上,构造了具有碰摩故障转子-轴承系统的动力学模型,对碰摩故障转子在运行过程中的非线性行为进行了研究,并分析了转静件间相对速度影响因数对转子分岔与混沌运动的影响·发现随着速度影响因数... 在考虑轴承油膜力和非线性摩擦力的基础上,构造了具有碰摩故障转子-轴承系统的动力学模型,对碰摩故障转子在运行过程中的非线性行为进行了研究,并分析了转静件间相对速度影响因数对转子分岔与混沌运动的影响·发现随着速度影响因数的增加,在亚临界转速区,拟周期和混沌运动区域增大;在超临界转速区,混沌运动区域减小,碰摩力的作用效果增大,拟周期运动逐渐演变为周期3运动·该结果为转子-轴承系统的故障诊断提供了依据和参考· 展开更多
关键词 转子-轴承系统 碰摩故障 非线性摩擦力 分岔 混沌
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滚动轴承-转子-定子系统的碰摩故障分析 被引量:28
14
作者 袁惠群 闻邦椿 +1 位作者 王德友 刘叔伦 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期244-247,共4页
以某航空发动机实验器为基础 ,建立了轴承 转子 定子多自由度系统碰摩故障模型 ,研究了具有局部碰摩的滚动轴承 转子 定子系统的非线性特性 ,利用数值模拟分析了该系统的分岔与混沌运动 ,得到了该轴承转子定子系统在某些有实际意义的参... 以某航空发动机实验器为基础 ,建立了轴承 转子 定子多自由度系统碰摩故障模型 ,研究了具有局部碰摩的滚动轴承 转子 定子系统的非线性特性 ,利用数值模拟分析了该系统的分岔与混沌运动 ,得到了该轴承转子定子系统在某些有实际意义的参数域内的非线性响应的Poincar啨映射图、分岔图、相轨线图、轴心轨迹图和幅值谱图 ,发现了该系统丰富的非线性混沌行为·分析结果表明 ,转子碰摩刚度与转子弯曲刚度比明显影响轴承 转子 定子系统运动特性·系统响应在较宽的刚度比范围内主要以混沌运动为主·随着刚度比的增加 。 展开更多
关键词 滚动轴承-转子-定子系统 碰摩 故障分析 非线性 分岔 混沌 旋转机械
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碰摩转子轴承系统非线性振动特征的实验研究 被引量:20
15
作者 刘长利 姚红良 +1 位作者 张晓伟 闻邦椿 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期970-973,共4页
建立了转子碰摩故障的实验装置,通过实验研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特征,发现对油膜力影响较小的系统,转定子碰摩使系统产生了半频及高频分量,而对于滑动轴承支撑的系统,较小的碰摩间隙使得系统在油膜涡动之前产生碰摩,系统产... 建立了转子碰摩故障的实验装置,通过实验研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特征,发现对油膜力影响较小的系统,转定子碰摩使系统产生了半频及高频分量,而对于滑动轴承支撑的系统,较小的碰摩间隙使得系统在油膜涡动之前产生碰摩,系统产生了丰富的高频分量;当碰摩间隙较大时,碰摩在油膜涡动之后发生,此时碰摩对系统的影响很小,轴承油膜力对系统的影响最大· 展开更多
关键词 转子系统 非线性振动 滑动轴承 油膜涡动 碰摩故障 故障诊断
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转子-齿式联轴器-轴承系统不对中动力学特性 被引量:14
16
作者 赵广 郭嘉楠 +1 位作者 王晓放 刘占生 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期338-345,共8页
在齿式联轴器不对中啮合力模型基础上,基于有限元分析建立了齿式联轴器不对中转子-轴承系统动力学方程,通过数值仿真和试验测试研究了联轴器不对中对转子-轴承系统动力学特性和稳定性的影响规律.结果表明:虽然齿式联轴器具有一定的不对... 在齿式联轴器不对中啮合力模型基础上,基于有限元分析建立了齿式联轴器不对中转子-轴承系统动力学方程,通过数值仿真和试验测试研究了联轴器不对中对转子-轴承系统动力学特性和稳定性的影响规律.结果表明:虽然齿式联轴器具有一定的不对中补偿能力,但不对中仍会导致其连接转子系统的倍频振动,且倍频振幅随着不对中量的增加而增加.在转子-齿式联轴器-轴承系统不对中量增加过程中,油膜振荡和齿式联轴器自激振荡交替或耦合影响系统的稳定性.因此,不对中转子-联轴器-轴承系统的振动比较复杂,蕴含着丰富的非线性振动现象,在研究时应充分考虑啮合力和油膜力的耦合效应. 展开更多
关键词 转子-轴承系统 齿式联轴器 不对中 稳定性
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高速转子轴承系统碰摩故障仿真研究 被引量:13
17
作者 张楠 刘占生 姜兴渭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期77-81,共5页
应用非线性动力学理论对高速碰摩转子系统模型进行了研究,得出滑动轴承支撑下的碰摩转子系统的振动特征。研究了偏心距参数对系统振动特性的影响。对建立的碰摩故障的转子系统的动力学模型应用数值积分方法进行求解,得到系统的响应,利... 应用非线性动力学理论对高速碰摩转子系统模型进行了研究,得出滑动轴承支撑下的碰摩转子系统的振动特征。研究了偏心距参数对系统振动特性的影响。对建立的碰摩故障的转子系统的动力学模型应用数值积分方法进行求解,得到系统的响应,利用幅频曲线、分岔图、三维谱图研究系统响应随转速、偏心量的变化规律。为准确诊断滑动轴承支撑下的转子碰摩故障、减小系统故障发生率和提高系统动力学特性具有重要意义。 展开更多
关键词 转子轴承系统 碰摩 故障 仿真
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轴承-转子系统中滚动球轴承的动力学相似设计 被引量:7
18
作者 罗忠 陈晓兵 +1 位作者 于清文 张海军 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1296-1299,共4页
针对轴承-转子系统缩尺模型中轴承的动力学相似设计问题,基于量纲分析法和相似π定理,建立了轴承-转子系统中滚动球轴承模型的动力相似准则,获得了滚动球轴承模型与原型各动力参数的相似关系.在此基础上根据滚动球轴承刚度计算公式得出... 针对轴承-转子系统缩尺模型中轴承的动力学相似设计问题,基于量纲分析法和相似π定理,建立了轴承-转子系统中滚动球轴承模型的动力相似准则,获得了滚动球轴承模型与原型各动力参数的相似关系.在此基础上根据滚动球轴承刚度计算公式得出刚度与基本参数之间的相似关系,并进行了滚动球轴承接触变形和最小油膜厚度的数值验证.最后通过设计实例说明了所建立的相似关系在实际轴承-转子模型设计中的有效性和实用性. 展开更多
关键词 滚动球轴承 轴承-转子系统 动力学相似 刚度 设计
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具有弹性静子的碰摩转子轴承系统非线性动力特性研究 被引量:8
19
作者 陶海亮 潘波 +2 位作者 高庆 谭春青 陈海生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第15期197-202,共6页
建立了非线性油膜力作用下具有弹性静子的转子-轴承系统碰摩故障模型。采用Runge-Kutta数值积分方法对碰摩故障进行动力学求解,得到系统响应的分岔图。对比研究了有、无碰摩故障情况下系统动力特性,分析了静子质量及碰摩刚度对转子响应... 建立了非线性油膜力作用下具有弹性静子的转子-轴承系统碰摩故障模型。采用Runge-Kutta数值积分方法对碰摩故障进行动力学求解,得到系统响应的分岔图。对比研究了有、无碰摩故障情况下系统动力特性,分析了静子质量及碰摩刚度对转子响应的影响。分析结果表明:静子质量越大、碰摩刚度越大,转静子的耦合作用越明显;碰摩刚度较小时,产生的碰摩力较小,即使发生碰摩,对系统的动力特性影响也很小。 展开更多
关键词 弹性静子 非线性 碰摩 转子轴承系统 分岔 混沌
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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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