机车牵引电机转子碰摩非线性动力学研究

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1、．齒士学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ：：＾ｐ：论文题目：机车牵引电机转子碰摩非线性动力学研究？：…科：主士学位类别：学硕学科专业：测试计量技术及仪ｎ一■■年级：２０１２＾研究生：白瑞松丨指导老师：王俊国副教－．－．？国内图书分类号：ｆ“厂以密级：公开ｉ国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文机车牵引电机转子碰摩非线性动力学研究年级二零一二级姓名白瑞松申请学位级别工学硕士专业测试计暈技术及仪器指导老师王俊国副教

2、授二一零五年五月．十五日ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＵＤ．．Ｃ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＮＯＮＬＩＮＥＡＲＤＹＮＡＭＩＣＳＯＦＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥＴＲＡＣＴＩＯＮＭＯＴＯＲＷＩＴＨＲＵＢ－ＩＭＰＡＣＴＧｒａｄｅ：２０１２ＣａｎｄｉｄａｔｅａｉＲｕｉｓｏｎ：ＢｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＴｅｃｈ

3、ｎｏｌｏａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｐｙｇｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＷａｎｇＪｕｎｇｕｏＭａ．１０２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□；，在年解

4、密后适用本授权书２．不保密使用本授权书。“十（请在以上方框内打）学位论文作者签名：ｉ７ｉ不ｙ指导老师签名－？曰期：日期．＾（５西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）在非线性动力学理论基础上，对无故障Ｊｅｆｃｏｔ模型转子系统的碰摩条件进行了推导，。考虑了转轴材料的线性和非线性刚度建立有非线性刚度的转子系统局部碰摩动力学模型。（２）结合ＭＡＴＬＡＢ和ＶＣ各自的优势，用ＭＴＡＬＡＢ进行ＧＵＩ图形用户界面设计，ＶＣ编写算法后编译成为可以被ＭＡＴ

5、ＬＡＢ调用的ＭＥＸ文件，构建了联合仿真平台。，并用范德波尔方程对仿真平台进行验证（３）采用ＲＫＦ法对转子系统运动微分方程求解，利用仿真平台对转子碰摩进行仿真，。分别以频率比和阻尼比为分盆参数研究了特定偏心距下的转子稳态响应，从分忿图中发现系统存在周期解，并通、拟周期解和混沛等多种运动形式一一过系列动力学特性曲线图对结论作了进步验证。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，。对本文的研

6、究做出贡献的个人和集体均已在文中作一了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。’学位论文作者签名：＾广日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要铁路机车驱动系统由于布置在机车底部，工作条件恶劣，在输出动力的同时，驱动装置承受着来自轮轨的强大冲击，对列车的动力学性能有着重要影响。牵引电机是列车驱动系统的核心部件，而转定子碰摩是电机常见故障，同时也是引起一驱动系统失稳的原因之。列车运行速度的不断提高，对牵引电机的稳定性提出了更高要求。研究电机转子碰摩故障的动力学

7、行为并加以预防，对保证列车运行可靠性和安全性有着重要意义。论文将机车牵引电机转子系统作为研究对象，分析碰摩转子系统的非线性动力学行为。首先，对无故障Ｊｅｆｆｃｏｔ模型转子系统的碰摩条件进行了推导。在考虑转轴材料的线性和非线性刚度的基础上，构建了非线性刚度转子系统的局部碰摩动力学模型，，ＴＡＬＡＢ；其次结合ＭＡＴＬＡＢ和ＶＣ各自的优势用Ｍ进行图ＶＣＭＡＴＬＡＢ调用的ＭＥＸ文形用户界面设计，，编写算法后编译成为可以被件构建了联合仿真平台，，并用范德波尔方程对仿真平台进行验证；最后采用四阶ＲｕｎｇｅＫｕｔ

8、ｔａＦｅｈｌｂｅｒｇ法对转子系统运动方程求解，利用仿真平台对转子碰摩进行仿真，。分别以频率比和阻尼比为分盆参数研究了特定偏心距下的转子稳态响应，从分盆图中发现系统存在周期解、拟周期解以及混沛等多种运动形式，并通一系列动力