不平衡-碰摩-不对中故障耦合作用下柔性转子-滚动轴承系统动力学分析与实验 被引量：10

1

作者 张俊红 马梁 +2 位作者 马文朋 何振鹏 张桂昌 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期855-864,共10页

研究柔性转子-滚动轴承系统在不平衡-碰摩-不对中故障耦合作用下的动力学响应.基于有限元与数值计算联合仿真方法,建立转子-滚动轴承系统的耦合故障柔性多体系统动力学控制模型.运用模态综合法建立柔性多体系统动力学模型,并自行编程建... 研究柔性转子-滚动轴承系统在不平衡-碰摩-不对中故障耦合作用下的动力学响应.基于有限元与数值计算联合仿真方法,建立转子-滚动轴承系统的耦合故障柔性多体系统动力学控制模型.运用模态综合法建立柔性多体系统动力学模型,并自行编程建立非线性轴承力、碰摩力与不对中激振力模型.分析对比了系统在各种故障耦合作用下的振动特征图.结果表明,不对中故障对转子系统的整体振动影响较明显,不对中故障较严重时,整个系统振动形式更加复杂,并且仿真分析结果与实验结果能够较好的吻合,因此该方法可有效研究转子-轴承系统的不平衡-碰摩-不对中耦合故障特征. 展开更多

关键词 转子-滚动轴承系统 柔性多体系统控制模型 联合仿真 不平衡-碰摩-不对中耦合故障 动力学分析 转 子故障实验

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非线性Jeffcott转子-滚动轴承系统动力学分析 被引量：11

2

作者 王彦生 张耀强 +2 位作者 张彦斌 张淑芬 胡可军 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期367-370,共4页

为了研究Jeffcott转子-滚动轴承系统的非线性动力特性,建立了其非线性动力学方程,并用自适应Runge-Kutta-Felhberg算法对其求解。利用分岔图、Poincaré映射图和频谱图,分析了参数、强迫联合激励的Jeffcott转子-滚动轴承系统的响应... 为了研究Jeffcott转子-滚动轴承系统的非线性动力特性,建立了其非线性动力学方程,并用自适应Runge-Kutta-Felhberg算法对其求解。利用分岔图、Poincaré映射图和频谱图,分析了参数、强迫联合激励的Jeffcott转子-滚动轴承系统的响应、分岔和混沌等非线性动力特性。结果表明,Jeffcott转子-滚动轴承系统有多种周期和混沌响应形式,其振动频率不仅有参数振动频率成分和强迫振动频率成分,而且有二者的倍频成分和组合频率成分;Jeffcott转子-滚动轴承系统的非线性特性随着径向游隙的增大而加剧。 展开更多

关键词 转子-滚动轴承系统 非线性动力学 分岔 混沌

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含碰摩故障的双盘转子-滚动轴承系统动力学特性分析 被引量：3

3

作者 曾旭焱 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第8期141-146,共6页

考虑滚动轴承非线性赫兹接触和轴承径向间隙以及由支撑刚度变化而产生的VC(Varying Compliance,VC)振动,建立了含碰摩故障的双盘转子-滚动轴承系统动力学模型。运用四阶变步长的龙格-库塔-基尔法获得系统的非线性响应;利用分岔图、最大... 考虑滚动轴承非线性赫兹接触和轴承径向间隙以及由支撑刚度变化而产生的VC(Varying Compliance,VC)振动,建立了含碰摩故障的双盘转子-滚动轴承系统动力学模型。运用四阶变步长的龙格-库塔-基尔法获得系统的非线性响应;利用分岔图、最大碰摩力曲线、频谱图以及Poincaré截面图分析系统随转子转速的变化规律;应用简单胞映射方法研究分岔图在发生跳变时系统的吸引子共存问题。分析结果表明:随着转子转速的增加,系统将出现周期运动、拟周期运动和混沌运动;分岔图在发生跳变时,系统存在周期一和周期三吸引子共存现象;该分析结果对系统在不良参数区域时,通过合理控制系统的初值条件而获得理想的系统响应具有重要意义。 展开更多

关键词 双盘转子-滚动轴承系统 滚动轴承 转子动力学 碰摩 动力学特性

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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

4

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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陀螺仪滚动轴承-转子系统非线性动力特性分析 被引量：10

5

作者 何聪 张耀强 徐红玉 《轴承》 北大核心 2015年第2期30-34,共5页

为研究陀螺仪滚动轴承-转子系统的非线性动力特性,建立了考虑非线性轴承力、变柔度等因素的滚动轴承-转子系统动力学方程,并用Runge-Kutta算法求解系统在不同参数下的分岔图、Poincaré图、频谱图、相图和轴心轨迹,依据系统的最大Ly... 为研究陀螺仪滚动轴承-转子系统的非线性动力特性,建立了考虑非线性轴承力、变柔度等因素的滚动轴承-转子系统动力学方程,并用Runge-Kutta算法求解系统在不同参数下的分岔图、Poincaré图、频谱图、相图和轴心轨迹,依据系统的最大Lyapunov指数验证系统的非线性特性,结果表明:随着转子系统结构和工作参数的变化,系统响应中表现出丰富的周期和非周期(拟周期或混沌)振动,并且存在倍周期分岔的现象;选择合理的参数可有效提高系统的稳定性。 展开更多

关键词 滚动轴承-转子系统 陀螺仪 非线性 动力学

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动量轮滚动轴承-转子系统非线性动力响应分析 被引量：5

6

作者 朱玉鹏 朱川峰 +2 位作者 谢鹏飞 于晓凯 杨茹萍 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期24-28,共5页

建立了考虑非线性轴承力的动量轮轴承-转子系统动力学方程,并采用Runge-Kutta数值方法对其求解。利用分岔图、Poincare映射图、幅值谱图依次分析了不同转速、等效阻尼、径向游隙状态下系统动力学响应特征。分析结果表明:滚动轴承-转子... 建立了考虑非线性轴承力的动量轮轴承-转子系统动力学方程,并采用Runge-Kutta数值方法对其求解。利用分岔图、Poincare映射图、幅值谱图依次分析了不同转速、等效阻尼、径向游隙状态下系统动力学响应特征。分析结果表明:滚动轴承-转子系统具有丰富的周期、拟周期以及混沌的响应形式。混沌响应中存在变柔度振动,且x方向较为剧烈。合理选择滚动轴承的参数组合,可使滚动轴承-转子系统处于较稳定的振动响应状态。 展开更多

关键词 滚动轴承-转子系统 非线性动力学 变柔度振动 振动响应

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水平盘旋转子参数对滚动轴承系统非线性振动影响 被引量：3

7

作者 孙赵宁 李小彭 +1 位作者 李木岩 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1266-1271,共6页

以双盘转子-滚动轴承系统为模型,利用有限元法建立了动力学方程,并以数值方法为手段得到转子系统振动响应,分析了机动载荷、偏心对转子系统非线性振动及分岔特性的影响,为研究更加符合实际的复杂工况耦合故障的转子动力学系统提供理论指... 以双盘转子-滚动轴承系统为模型,利用有限元法建立了动力学方程,并以数值方法为手段得到转子系统振动响应,分析了机动载荷、偏心对转子系统非线性振动及分岔特性的影响,为研究更加符合实际的复杂工况耦合故障的转子动力学系统提供理论指导.研究结果表明:在水平盘旋机动飞行下,在二倍临界转速附近系统产生丰富的非线性动力学现象;随着机动载荷的增加,主共振转速提高,并且在转速区间内系统的振动形式更多趋于稳定的单周期运动.水平盘旋下,转子系统不仅能发生1/2亚谐共振,在某些参数下还产生了一些低频振动. 展开更多

关键词 水平盘旋 机动载荷 转子-滚动轴承系统 非线性振动 分岔

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高速滚动轴承-双转子主轴系统离散建模动力学数值仿真分析 被引量：1

8

作者 李云龙 唐志宇 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期798-807,共10页

在轴承动力学和转子动力学基础上,对航空发动机双转子-轴承系统的动力学特性进行研究。根据Timoshenko梁-轴理论,建立了双转子系统有限元离散化模型,并用数值方法对其求解,研究表明:(1)由于系统非线性特性的影响,系统在多频耦合激励下... 在轴承动力学和转子动力学基础上,对航空发动机双转子-轴承系统的动力学特性进行研究。根据Timoshenko梁-轴理论,建立了双转子系统有限元离散化模型,并用数值方法对其求解,研究表明:(1)由于系统非线性特性的影响,系统在多频耦合激励下响应出现激励频率的倍频率及组合频率,系统振动响应异常复杂;(2)中介滚子轴承的径向游隙变化对系统响应有一定的影响,对支撑轴承处的响应影响较小,较小的游隙可使中介轴承和转子系统中心处的响应位移降低,从而使系统趋于稳定;(3)适当增加支撑轴承滚动体个数使支承轴承和转子中心处的响应降低,系统稳定性也增加;(4)采用实验验证分析可知:仿真计算值与实验值变化趋势基本一致,存在一定的误差(误差约有15.6%)。分析结果为定量和定性分析该双转子的稳定性提供了参考依据。 展开更多

关键词 滚动轴承-双转子系统 动力学 有限元法

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滚动轴承静态和动态不对中对转子系统非线性振动特性的影响 被引量：3

9

作者 王鹏飞 杨阳 +4 位作者 徐宏阳 马辉 韩清凯 罗忠 闻邦椿 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期871-903,共33页

在滚动轴承不对中问题的研究中,以往的研究中很少考虑轴承不对中对转子系统振动特性的影响。基于现有研究的局限性,首先,给出了一种考虑轴承不对中的5自由度非线性力模型,该模型综合考虑了轴承的平行和角不对中、静态与动态不对中、内... 在滚动轴承不对中问题的研究中,以往的研究中很少考虑轴承不对中对转子系统振动特性的影响。基于现有研究的局限性,首先,给出了一种考虑轴承不对中的5自由度非线性力模型,该模型综合考虑了轴承的平行和角不对中、静态与动态不对中、内圈与外圈不对中等多种情况。其次,将该模型应用在转子有限元模型中,分析了不对中对轴承动态接触特性和转子系统振动特性的影响。然后,给出了衡量轴承不对中程度的评价指标。最后,对比分析了平行和角不对中、静态与动态不对中的异同点。结果表明,轴承不对中提高了转子的共振转速,在共振区出现了幅值跳跃现象,表现出硬式非线性特征。从频率特征上来看,滚动轴承动态平行不对中和动态角不对中分别导致转子旋转频率成分fr和2fr的幅值增大。动态不对中导致轴承的承载区随着轴承内圈的旋转而时刻变化。该研究可为转子-轴承系统的故障识别提供理论依据和有价值的参考。 展开更多

关键词 滚动轴承-转子系统 不对中 非线性动力学 分岔 故障诊断

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机动飞行下挤压油膜阻尼器对碰摩故障转子系统的影响 被引量：7

10

作者 张俊红 马梁 +2 位作者 鲁鑫 王俊 林杰威 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期62-70,141,共10页

飞机飞行时,航空发动机的故障对于飞机的安全性有着重要影响。针对这个问题,基于Lagrange方程,建立了飞机在空间进行机动飞行时发动机转子系统的动力学模型;同时基于库伦定律,建立了转子碰摩故障模型;基于雷诺方程,建立了挤压油膜阻尼... 飞机飞行时,航空发动机的故障对于飞机的安全性有着重要影响。针对这个问题,基于Lagrange方程,建立了飞机在空间进行机动飞行时发动机转子系统的动力学模型;同时基于库伦定律,建立了转子碰摩故障模型;基于雷诺方程,建立了挤压油膜阻尼器的模型;对模型进行综合建模,得到不同机动飞行条件下转子-滚动轴承-挤压油膜阻尼器(SFD)系统非线性动力学微分方程,通过龙格库塔数值解法进行求解得到不同机动飞行状态下碰摩故障状态的系统振动响应,得到了不同机动飞行状态下碰摩故障转子系统的运动分岔图,同时利用典型转速(1 400rad/s,2 000rad/s)下转子系统的频谱图、庞加莱图、时域图和轴心轨迹图研究系统的动力学特性。研究结果表明:在高转速下,SFD能够显著提高系统的稳定性,抑制系统的非线性特征,但是在低转速下可能损害系统稳定性;不同机动飞行状态下,SFD对于转子系统非线性特征的影响大小也不同。 展开更多

关键词 转子-滚动轴承系统 机动飞行 碰摩故障 挤压油膜阻尼器

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SFD作用下故障转子系统动力学特性及混沌控制 被引量：7

11

作者 王俊 马梁 +1 位作者 张俊红 鲁鑫 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期541-548,607,共8页

考虑挤压油膜阻尼器(squeeze film damper,简称SFD)作用,研究碰摩故障及不对中-碰摩耦合故障下系统动力学特性及SFD对系统混沌运动控制。基于Lagrange方程,建立不对中-碰摩耦合故障下SFD-转子-滚动轴承系统动力学模型,采用龙格库塔法对... 考虑挤压油膜阻尼器(squeeze film damper,简称SFD)作用,研究碰摩故障及不对中-碰摩耦合故障下系统动力学特性及SFD对系统混沌运动控制。基于Lagrange方程,建立不对中-碰摩耦合故障下SFD-转子-滚动轴承系统动力学模型,采用龙格库塔法对模型求解,并利用分岔图、Poincaré图、频谱图等进行对比分析。研究结果表明:合理油膜间隙下的SFD能有效抑制系统非协调响应以及振动幅值,使故障转子系统的混沌运动控制在稳定周期轨道上;过小的油膜间隙会形成很强的非线性油膜支反力,产生非协调频率成分,使稳定周期系统重返混沌状态;随着油膜间隙减小,SFD对不对中故障产生的典型2 X,3 X,4 X和5 X频幅值具有不同影响,其中2 X频幅值变化明显,3 X和4 X频幅值变化微弱,5 X频幅值基本不变。 展开更多

关键词 挤压油膜阻尼器 耦合故障 转子-滚动轴承系统 混沌控制

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