非线性故障转子系统动力学仿真和实验研究

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3、究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，巧已在文中Ｗ明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。：作者签名曰期：年月曰ｔ？案传呈文呈／北华电力大学硕±学位论文使用授权书《非线性故障转子系统动力学仿真和实验研》究系本人在华北电力大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得其它单位的名义。本人发表完全解华北了电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部送交论文口的复印件和

4、电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北，电力大学可站采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。＂＂本学位论文属于（请在下相应方框Ｖ）：内打保密口，在年解密后适用本授权书／不保密作者签名：曰：呈期年曰磅呈＞／月八文寒导师签名：日期年月＾日ｐ＾？／国内图书分类号：TK263.6学校代码：10079国际图书分类号：621.4密级：公开硕士学位论文非线性故障转子系统动力学仿真和实验研究硕士研究生：侯兰兰导师：向玲教授申请学位：工学硕士学

5、科：机械工程专业：机械电子工程所在学院：能源动力与机械工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TK263.6U.D.C:621.4ThesisfortheMasterDegreeTheResearchontheDynamicsSimulationandExperimentofRotorSystemwithnonlinearfaultCandidate：HouLanlanSupervisor：Prof.XiangLingSchool：Schoolo

6、fEnergy，PowerandMechanicalEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要摘要本文从理论仿真上研究了转子系统由于非线性油膜力、碰摩力等几种非线性力作用引起的分岔和混沌行为，实验研究了转子系统由于油膜涡动、油膜振荡和碰摩等几种故障作用引起的振动响应。由简单到复杂建立了三个转子系统动力学模型，求解了各非线性力作用下系统的动态

7、响应，分析了参数变化对系统响应的影响规律。进行了不对称双圆盘油膜-碰摩耦合故障转子系统的实验研究，验证了相同模型下的理论仿真结果。通过理论和实验分析，得到了一些有价值的结论，如碰摩对油膜涡动/振荡的具体影响，为系统设计和工程实践提供了重要参考。工作主要如下：（1）针对Jeffcott转子，建立了非线性碰摩的动力学模型，数值仿真出系统的动力学响应。以激励转速为主参数，研究了偏心量、转子刚度、阻尼系数和定子刚度等参数对系统非线性行为的影响。（2）建立单圆盘对称转子-轴承系统的动力学模型，分析了非线性

8、油膜力和碰摩力作用下的动力学响应。使用Runge-Kutta方法，分别以转速、偏心量、定子刚度和摩擦系数为分岔参数进行数值仿真求解，得到系统在不同分岔参数下多样的非线性行为特征。（3）针对不对称双圆盘转子-轴承系统，建立了不平衡、非线性油膜力和碰摩力耦合作用下的动力学模型，数值求解获得了系统在给定参数组合下的非线性动力学响应。研究了偏心量和碰摩参数变化下即不平衡力和碰摩力变化时转子-轴承系统油膜失稳的情况，利用分岔图、Poincaré截面图、轴心轨迹图和瀑布图分析了系统的非线性响应和运动形式，获