扭矩激励下多轮盘转子系统动力学特性研究

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1、声明尸明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它子复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全

2、部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。作者签名：日期：导师签名：蜇堕丝日期：太原理1．人学l尊十研究生学位论文IIIIIIIIIIIIIIIIIIIlqllIIIY2396149一扭矩激励下多轮盘转子系统动力学特性研究摘要多轮盘转子系统的结构比较复杂，在运行过程中，可能由于外加扭矩激励、初始轴弯曲等因素的影响，导致整个转子系统出现故障。目前，多位学者已开展了相关研究。然而，这些研究还有待深入。本文在此基础上，做了以下几方面的研究：(1)在传统扭矩激励表达式的基础上，对其进行了改进。分别对扭矩激励表达式改进前后仿真和试验结果进行了对比分析，结果表明：改进后扭矩激励表达式能更准确的

3、反应实际转子系统扭矩激励的加载。(2)在改进扭矩激励表达的基础上，考虑了非线性油膜力和弹性支承对多跨多轮盘转子系统的影响，建立了基于扭矩激励的多跨多轮盘转子系统模型及动力学方程，通过仿真和试验的方法分别研究了不同性质(线性、暂态)扭矩激励对多跨多轮盘转子系统各跨转子弯振的影响。结果表明：在不同性质扭矩激励(线性、暂态)的作用下，多跨多轮盘转子系统各跨转子振动幅值均未出现变化，而振动平衡位置出现向下偏移现象，并且各跨转子X向偏移量要明显小于Y向。(3)在改进扭矩激励表达的基础上，考虑了弹性联轴器对多跨多轮盘转子系统的影响，建立了多跨多轮盘转子系统扭矩激励传递模型，推导了轴承负荷对扭矩激励的

4、敏感度矩阵。通过仿真和试验的方法分别研究了多跨多轮盘转子系统不同性质(线性、暂态)扭矩激励的传递特性。结果T太原理l：人学博十研究生学位论文表明：多跨多轮盘转子系统不同性质(线性、暂态)扭矩激励在X向和Y向的传递特性均不同，在同一扭矩激励作用下，多轮盘转子系统各支承X向和Y向轴承负荷对扭矩激励的敏感性响应不同。(4)考虑了初始轴弯曲故障对多轮盘转子系统的影响，建立了具有初始轴弯曲的多轮盘转子系统模型及动力学方程，仿真分析了初始弯曲量、偏心距及阻尼比对多轮盘转子系统弯振的影响。通过小波和非线性流行方法实现了初始轴弯曲故障试验信号的特征提取及信号辨识。将仿真分析结果与提取的初始轴弯曲故障信号

5、进行对比分析，并提出了具有初始轴弯曲的转子系统试验修正方程。(5)在小波降噪和数学形态学降噪的基础上，提出了小波形态滤波法。分别采用形态学降噪和小波形态滤波法对仿真信号和轴承负荷试验信号进行了降噪处理，降噪结果很好地验证了小波形态滤波法对轴承负荷信号降噪的有效性。通过本文的研究，可以更为清晰地明白扭矩激励对多跨多轮盘转子系统的影响，更为清楚地认识到扭矩激励传递、初始轴弯曲故障信号以及轴承负荷信号的特点，为抑制扭矩激励干扰、转子系统典型故障诊断、提高转子系统试验信号采集效率奠定了坚实的基础。关键词：多轮盘转子系统，扭矩激励，初始轴弯曲，小波形态学，特征提取太原理l：人学}尊十研究生学位论文

6、RESEARCHONDYNAMICCHARACTERISTICSOFMUI』rI．DISKROTORSYSTEMSBASEDONTORSIONALEXCITA汀IONABSTRACTThestructureofthemulti—diskrotorsystemismorecomplex．Theeffectofthetorsionalexcitationorresidualshaftbowmayleadfailureoftherotorsysteminoperation．Recently,anumberofresearchershaveconductedsomestudiesinthisfi

7、eld．However,thesestudieshavenotyettobein—depth．Inthispaper,somestudieshavebeencarriedoutasfollowed．(1)Thetorsionalexcitationexpressionwasimproved，andtheresultsofthesimulationandthetestbeforeandafterthetorsionalexcitati