单双跨电磁轴承转子系统非线性动力学特性研究

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1、中图分类号：０３２２，ＴＨ１１３．１密级：公开ＵＤＧ：本校编号：讀Ｗ义遺义肇硕±学位论文论文题目：单双跨电磁釉承转子系统非线性动力学特性研究研究生妓違：滕汉卿学号：０２１２３３６学校指导教师姓名；罗冠讳职称；教授申请学位等级：王学硕壬专业：机械电子工程５１０论文提交日期：２０１．４．论义答辩日期：２０１５，６．１０．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加ＵＵ示注和致谢之处外，论文

2、中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。。／学位论文作者签名：戶藻签字曰期年月／曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交抢文的复印件和磁盘。

3、（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：；／／／签字日期＞ｒ签日：ｉ年月日字期年／月日硕士学位论文单双跨电磁轴承转子系统非线性动力学特性研究Researchonnonlineardynamiccharacteristicsofsingleanddoublespanrotorsystemwithmagneticbearings作者姓名：滕汉卿学科、专业：机械电子工程研究方向：转子系统动力学学号：0212336指导教师：罗冠炜完成日期：2015-4兰州交通大学LanzhouJiaotong

4、University兰州交通大学硕士学位论文摘要以经典的Jeffcott转子系统模型为基础，在综合考虑电磁力、碰摩力及裂纹力等强非线性因素的影响下，分别建立了单跨及双跨电磁轴承转子系统模型，在研究单跨转子系统时还考虑了辅助轴承对系统的支撑力，结合转子动力学及牛顿运动定律列出系统运动方程并对其进行无量纲化处理，运用四阶龙格库塔数值积分法对方程进行了数值积分计算，综合运用三维分岔图、平面双参数图、分岔图、轴心轨迹图及庞加莱截面映射图对各个系统参数下的非线性动力学特性和系统运动稳定性进行了分析及判定，并且对比分析了转轴产生裂纹前后系统参数

5、对系统稳态响应的影响规律，定量地确定了系统在特定参数下运动特性发生改变的临界参数点，得到了系统的周期运动、概周期运动及混沌运动的转速区间，以期为此类转子系统的参数匹配、故障预判及诊断提供参考。研究结果表明，对于单跨的电磁辅助轴承转子系统而言，为了能获得宽而稳定的工作转速区间，刚度比K取值应该在1.53.5之间，间隙比d0取值在0.680.9之间时系统运行的稳定性明显增强。当系统的偏心量增大时系统在w02之间的转速区域内运动稳定性变差，在条件允许下应该尽可能使偏心量减小。经过对比分析发现，当转轴出现裂纹时系统稳态响

6、应的变化主要集中出现在02.5之间的转速区间，裂纹的产生导致系统响应中混沌、概周期运动区域增大，周期性运动主要夹杂在概周期运动中出现且出现的转速区间较窄，系统运动稳定性下降，同时裂纹导致转子系统的启动特性变差。在双跨转子系统中，系统运动主要经历了周期1—混沌运动—周期运动—概周期运动—周期1运动几种形式，最后都是在3.03.2之间的转速区域进入周期1运动。摩擦系数f、联轴器与轴刚度比K31对系统稳态响应的影响比较弱，而在其他系统参数的变化下系统呈现出了丰富的动力学行为。关键词：电磁轴承；单双跨转子；裂纹；分岔；混

7、沌论文类型：应用研究I单双跨电磁轴承转子系统非线性动力学特性研究AbstractBasedontheclassicJeffcottrotorsystemmodel,consideredoftheinfluenceofstronglynonlinearfactorssuchaselectromagneticforce,rubbingforceandcrackforce，thispaperestablishedsinglespananddoublespanmagneticbearingrotorsystemmodel,Inthestud

8、yofthesinglespanrotorsystem,thepaperalsoconsideredtheauxiliarybearingsupportforcetotherotorsystem,Combinedwiththeroto