转子系统动力学特性若干问题的研究

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1、东北大学硕士学位论文中文摘要转子系统动力学特性若干问题的研究摘要在自然界和工程技术的各个部门中，对转子的动力学特性的研究至关重要。转子动力学在国内外是一门非常活跃的学科，它是研究所有与旋转机械转子及其部件和结构有关的动力学特性，包括动态响应、振动、强度、疲劳、稳定性、可靠性、状态监测、故障诊断和控制的学科。这门学科研究的主要内容包括：转子系统的动力学建模与分析计算方法；转子系统的临界转速、振型与不平衡响应；支撑转子的各类轴承的动力学特性；转子系统的稳定性分析：转子平衡技术：转子故障机理、动态特性

2、、监测方法和诊断技术；转予系统的非线性振动、分叉和混沌等等。国家自然科学基金重大项目“大型旋转机械非线性动力学问题”的第五个子课题“旋转机械的模型试验与现场试验及抑制振动方法的研究”的主要任务是：建立以非线性动力学系统试验为目的的转予系统模型试验台(模拟30万千瓦发电机组)，进行各种故障的模型试验，揭示故障发生机理并研究抑制振动措施。为达到上述目的，首先要对模型试验台进行详尽的动力学分析，了解模型试验台的动态特性。全面掌握其动态特性，对试验台的安全运转、研究抑制振动的措施、进行故障试验和故障试验

3、分析具有重要的意义。本文运用线性振动理论、非线性振动理论、有限元分析以及转子动力学理论，对模型试验台的动力学特性进行动力学理论分析及模拟试验分析，掌握其动态参数，采用遗传算法对转子系统的动态参数进行优化，为转予系统的设计与制造提供依据。主要工作内容和结论包括如下几方面：1．建立转子系统的动力学模型，研究转子系统动力学的计算分析方法，为转子系统的有限元分析打下基础。2．对转子系统进行有限元建模，本文中在建模过程中采用编程建模，合理控制整体的单元数量，在可能保证计算精度的前提下，尽量减少模型的单元的

4、数量。3．对转子系统进行模态分析，在有限元模型中模拟油膜，将油膜部分设置成连续的固体，而通过改变固体的弹性模量来模拟油膜压力的变化，给出了模-II．东北大学硕士学位论文中文摘要拟油膜压力材料的弹性模量分别为1000MPa(液压油的弹性模量)、500MPa、80MPa、】0MPa、8MPa五种情况的有限元模态分析的前十二阶模态结果，考查了不同油膜压力对系统动力学特性的影响。4．对转子系统进行谐响应分析，计算出结构在各种激励频率下的响应，获得转子系统在不同油膜压力下的响应频谱。通过多种工况的分析对比

5、，深入研究油膜刚度的变化对转子系统运行状态的影响。5．以遗传算法为工具，优化转子系统动力学参数，建立系统动力学特性的在线自学习方法。关键词转子系统有限元分析模态分析谐响应分析遗传算法一HI．垒些垄兰塑圭兰堡垒塞竺!!：!!!StudyonsomeProblemofRotorSystem’SDynamicCharacteristicAbstractInthedepartmentofnatureandengineeringtechnology,itisimportanttostudythedynam

6、icscharacteristicofrotor．Dynamicsofrotorisanactivesubjectintheworld，whichresearchesthedynamicscharacteristicswhichincluderevolvingresponse，vibration，intensity,tiredness，stability，reliability，troublediagnoseandcontrolling．Themainresearchcontentsofthis

7、subjectincludedynamicmodel’Sbuiltandmethodofcalculationfortherotorsystem，criticalrevolvingspeedofrotorsystem，vibrantshapeandnon—balanceresponse，dynamiccharacteristicofallkindsofrotorsystemsupportedbyaxletree，stability’Sanalyzingofrotorsystem，balancea

8、bletechnologyofrotorsystem，faultsmechanismofrotorsystem，dynamiccharacteristicofrotorsystem，methodofinspectingandmeasuring，diagnosetechnology,non-linearityvibrationofrotorsystem，bifurcateandchaos，etc．Mydissertationisonepartof‘theresearchofmodel’Sexper