随机变刚度联轴器及其对转子系统动力学性能影响的研究

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1、Ｉ？？学巧化巧１０４６３＇．巧级□皆淆文《尖净硕击学化冷文随机变刚度联轴器及其对转子系统动力学性能影响的研究作者姓名李错错指导教师刘保国教授学科口类王学学科专业机械工程－培养单位机电工程学院完成时间二〇—五年六月关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本

2、人或他人为获得河南工业大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中做出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：步备键錢曰期：年月日学位论文使用授权书本人完全同意河南工业大学有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家巧关部口（机构）送交学位论文，Ｗ学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅，、借阅和复印将学位论文的全部或部分内容编

3、入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后使用授权同上。的学位论文作者签：：名娩錢日期年月日誦齡侧眼…ResearchRandomVariableStiffnessCouplinganditseffectontheRotorSystemDynamicsPerformanceADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiGe-geSupervisor：Prof.LiuBaoguoSchoolofM

4、echanicalEngineering&AutomationHenanUniversityofTechnology,Zhengzhou,China摘要继转子动力学的线性和非线性动力学问题之后，随机参数转子动力学问题成为下一个需要重点研究的重要课题之一。为了试验研究随机参数转子动力学问题，必须首先研制一种能够模拟转子系统随机参数的试验装置。本文基于磁流变弹性体的弹性模量随外加磁场强度的变化而改变的特性，研制出了一种随机变刚度联轴器,并将其用于连接Bently转子实验台的两根试验转子，然后通过实验手段研究随机变刚度联轴器对转

5、子系统动力学性能的影响。论文的主要研究内容和研究成果如下：1.给出了基于磁流变弹性体的随机变刚度联轴器的基本结构及工作原理；分析了磁流变弹性体的工作模式，推导了磁流变弹性体磁致剪切模量计算公式；对波纹管联轴器的刚度特性进行了分析；建立了联轴器刚度变化的数学模型，对影响刚度变化的因素进行了分析。理论分析表明：随着外加磁场强度的增大，磁流变弹性体的弹性模量增大，基于磁流变弹性体的波纹管联轴器刚度也增大。2.利用磁流变弹性体在外加磁场强度增大时其弹性模量增大的原理，制备出性能优良的磁流变弹性体，设计加工挠度较大的波纹管联轴器，设

6、计制作电磁铁结构装置，最终研制出一种基于磁流变弹性体的随机变刚度联轴器。然后用研制的随机变刚度联轴器连接试验转子，搭建可以用来实验研究随机变刚度联轴器对转子系统动力学性能影响的实验平台。3.在搭建好的实验平台基础上，给电磁铁通入0—200mA励磁电流时，求得转子系统的固有频率，运用最小二乘法拟合出转子系统固有频率与励磁电流的关系，找出电磁铁结构的线性工作区；当通入符合正态分布的随机电流时，求得转子系统的固有频率，并对转子系统固有频率进行了统计分析获得其均值、方差和变异系数。实验结果表明：当给电磁铁通入符合正态分布的随机电流

7、时，求得转子系统的固有频率也基本符合正态分布，实现了随机可控变刚度的目的。在此试验平台上，实验研究随机变刚度联轴器对转子系统动力响应的影响，结果表明：当波纹管联轴器的刚度增大时，转子系统动力学响应减小。关键词：转子系统，随机变刚度联轴器，固有频率，动力学响应，试验装置AbstractAfterlinearandnonlinearrotordynamicsproblemswerestudieddeeply,rotordynamicswithrandomparametersisbecominganimportantsubjec

8、tthatrequiredtobereasearched.Inordertostudytherotordynamicsproblemswithrandomparametersbythemethodofexperiment,itisnecessarytoresearchatestdevicethatsim