双圆盘转子系统混沌运动分析毕业论文.doc

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1、双圆盘转子系统混沌运动分析毕业论文目录第一章绪论11.1引言11.1.1旋转机械的概念11.1.2转子的概念研究11.2转子系统动力学研究的发展21.3MATLAB简介41.4本文研究的主要内容51.5小结6第二章分叉与混沌行为分析原理72.1分叉与混沌72.1.1分叉的概述72.1.2混沌概述82.2非线性振动的定性分析方法112.2.1相空间相轨线相平面122.3小结13第三章悬臂双圆盘碰摩转子力学模型143.1转子碰摩问题研究143.2转子系统简化模型143.3运动微分方程的建立153.3.1刚度矩阵的计算153.3.2建立运动微分方程203.4小结21第四章转子

2、系统分叉与混沌行为分析224.1以转速为分叉参数时转子系统局部碰摩分叉与混沌行为分析224.1.1分叉图224.1.2分叉与混沌行为分析23184.1.3分叉图264.1.4分叉与混沌行为分析274.2以摩擦系数为分叉参数时转子系统局部碰摩的分叉与混沌行为分析284.2.1分叉图294.2.2分叉与混沌行为分析304.3以定子径向刚度为分叉参数时转子系统局部碰摩的分叉与混沌行为分析344.3.1分叉图344.3.2分叉与混沌行为分析354.4以轴段长度为分叉参数时转子系统局部碰摩的分叉与混沌行为分析394.4.1分叉图394.4.2分叉与混沌行为分析404.5小结43第

3、五章　结论44参考文献45致谢46附录一附录二第一章绪论1.1引言旋转机械工业生产中不可缺少的一种重要的机械设备,在社会生产中发挥巨大的作用。转子动力学研究经历了一百多年的历史发展过程,做出了很多伟大的成就。与大型旋转机械的权力越来越大,转速越来越高,操作转子-轴承系统的稳定性问题已逐渐成为主要内容的转子动力学研究的一个。在当今，旋转机械的振动问题有很大一部分问题是由转子不平衡引起的。因此，可以以为转子不平衡是引起旋转机械振动的重要原因之一，对于线性系统来说，不平衡引起的振动，其频率等于转子旋转频率，而当转子有非线性特征时失衡将引起转子旋转频率为基频，以及带有一系列高级

4、谐波成为的振动。18为了消除或减轻由于失衡引起的振动，就必须对转子进行动平衡。对于实际的转子来说，其不平衡质量沿转子轴向和径向的分布是任意随机的。因此在实际的动平衡中不可能确定不平衡量的具体分布，然后在每一个平面进行平衡，采用一般的方法只能是人为的在转子的某个部位加上或减去一些质量，这些质量成校正质量，而所谓的动平衡过程就是在平衡面上找出增加或减去校正质量的大小和方位，然后在那个方位加上或减去校正质量，从而使校正质量所激发的振动与原始不平衡产生的振动相互抵销，最终达到平衡转子，减小振动的目的。1.1.1旋转机械的概念旋转机械是指主要依靠旋转来执行特定功能的机械,典型的旋

5、转机械有汽轮机、燃气轮机、离心轴流压缩机、风机、泵、水轮机和发电机和航空发动机等,广泛应用于电力、石化、冶金、航空航天等部门。旋转机械振动故障主要的是不平衡,摩擦和松散、大型旋转机械一般安装有振动监测和故障诊断系统的保护。随着生产和技术的发展,人们对旋转机械的速度、效率和安全可靠性的要求也越来越高。家庭的机械设备与人民要求它效率高、噪音低、体积小、产业是要求更高的可靠性和经济性。1.1.2转子的概念研究根据ISO标准，由轴承支撑的旋转体称为转子。转子为动力机械和工作超过主要机械旋转部件。典型的涡轮转子有机械转子、电机转子,各种泵转子和涡轮压缩机转子,转子等。在某些转速会

6、发生很多的变形和共振,引起共鸣的转子速度叫做临界速度。在工程上，工作转速低于第一阶临界转速的转子称为刚性转子，大于第一阶临界转速的转子称为柔性转子。由于转子作高速旋转运动，所以需要平衡。静平衡主要用于平衡盘形转子的惯性力。刚性转子的动平衡可以通过通用平衡机来平衡惯性力和惯性力偶，消除转子在弹性支承上的振动。柔性转子的动平衡比较复杂，从原理上区分，有振型平衡法和影响系数法两类。从研究方法角度分，转子系统研究经历了线性分析阶段，非线性分析阶段；从研究内容上分，转子系统经过了转子系统（含单转子，多转子两部分），转子-轴承系统，转子-轴承-基础系统和转子-轴承-底座系统四个阶段

7、。到目前为止，转子系统动力学研究已取得不少重大成绩，从百万千瓦发电机组的成功运行，到航天飞机胜利穿梭太空，无一不依赖于转子动力学研究的重大成果。1.2转子系统动力学研究的发展转子动力学是固体力学的分支。主要研究转子-支承系统在旋转状态下的振动、平衡和稳定性问题，尤其是研究接近或超过临界转速运转状态下转子的横向振动问题。转子是涡轮机、电机等旋转式机械中的主要旋转部件。1869年英国的W.J.M.18兰金关于离心力的论文和1889年法国的C.G.P.de拉瓦尔关于挠性轴的试验是研究这一问题的先导。随着近代工业的发展，逐渐出现了高速细长转子。由