转子动平衡测试分析系统的开发与研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要转子动平衡测试分析系统的开发与研究摘要转子不平衡是造成旋转机械故障的主要原因之一，因此解决不平衡问题是保证旋转机械可靠运行的必要途径和手段，也是治理旋转机械振动问题的首要保障。本课题以vc++为平台，以影响系数法为平衡算法开发了一套软硬件相结合的转子动平衡测试分析系统DYBARS(DynamicBalanceofRotorSystem)。该系统能实现单盘或多盘转子系统的等测点与多测点情况下的动平衡计算，软件界面整洁、操作简便，具有多重形式的数据输出功能。软件系统从转子系统建模、信号采集、数据分析到动平衡计算全部动态化提示，层次分明，可

2、视化程度高。本文的主要内容和工作如下：(1)建立多盘转子系统模型，分别对其刚性和柔性状态下做了动力学分析，求解出平衡实验中测点的振动位移方程。对比分析了三点法、模态平衡法和影响系数法的优缺点和适用情况。考虑到计算机辅助编程的方便性和对刚柔性转子系统的通用性，选择影响系数法作为实验软件平衡算法。用影响系数矩阵存储的方式来弥补由单入多出法带来的多次启停的缺点。(2)根据转子系统的刚、柔性判断需要，论文用弹性管单元P口E16模拟转盘和转轴，支撑刚度单元MATRⅨ27模拟轴承，在ANsYS中采用APDL语言建立了多盘转子系统的参数化有限元模型，用模态分析的方法求解其

3、一阶临界转速，并提出一种基于中间文件命令传递的方法实现vc++到ANSYS的单向接口。(3)提出了信号叠加法提取基准棱角信号，根据n次多项式最佳均方逼近原理提出了离散谐波信号的拟合算法，将采样得到的离散谐波信号还原成连续信号，减少由于圆整取值引起的误差，进一步提高测试精度。(4)分别对单盘单测点、单盘双测点、厚盘单面、厚盘双面以及双盘双测点的刚性转子系统和单盘单测点的柔性转子系统做动平衡实验，对比分析厚盘单面和双面的不同结果以及多测点与等测点对平衡结果的影响，验证了DYBARS软件的有效性和实用性。关键词刚性转子系统，柔性转子系统，影响系数法，vC++，DY

4、BARS，信号测量和处理，动平衡计算，动平衡实验查些垄堂翌主茎竺笙查垒!!竺竺!DevelopmentandResearchonMeasuring&AnalysisSystemofDynamicBalanceofRotorsAbstractTheimbalanceofrotorsisoneofthemostinfluentialfactorsleadingtotroublewithrevolvingmachines．Toresolvetheproblemofimbalanceisnotonlyallessentialmethodtomakesnrcthatr

5、evolvingmachinesCanworkwell，butalsothemajorguaranteeofdealingwiththevibrationofrotorsystem．Ameasuring&analysissystemfordynamicbalanceofrotorsDYBARS(DynamicBalanceofRotorSystem)includingsoftwareandhardwareisdevelopedwithInfluenceCoefficientMethodundertheplatofVisualC++inthispaper．Th

6、esoftwareCanhelpbuildingthemodelofone—or-morerotorsystemandcalculatingthemassunbalancejudgingbyoneormoretestingdots’vibration．Ithascleanviewsandcanbeoperatedsimply．What’Smore，itcanoutputtheresultsindifferentways．Frommodelbuildingofrotorsystem，signalacquiring，dataanalysistOdynamiccl

7、uestoallcalculations，thesoftwarehasaclearframeworkandviewabledatagraphics．Themaincontentandworkofthepaperareshownasfollow：(1)Thepaperbuildsthemodelofmany-rotorsystem，thendoitskineticanalysisinbothrigidityandflexibilitystatusandsolvetheequationofdisplacementofactualtestingdotsinbala

8、nceexperiment．Inthesamecha