应用谐波平衡法分析裂纹转子的动力特性.pdf

《应用谐波平衡法分析裂纹转子的动力特性.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Vo1．52No．6第52卷第6期汽轮机技术2010年12月TURBINETECHNOLOGYDec．2010应用谐波平衡法分析裂纹转子的动力特性郑艳平，朱厚军(1上海海洋大学，上海200093；2中仿新联(北京)科技有限公司，北京100085)摘要：为了研究弹性支承对裂纹转子动力特性的影响，借助于谐波平衡法分析了具有弹性支承偏置裂纹转子的盘心位移响应、支承处加速度响应以及支承刚度对系统响应的影响。研究结果表明：具有弹性支承的裂纹转子系统在支承处加速度响应中也包含1X、2X、3X⋯频率成分，并且出现分数次共振现象。不但如此，当裂纹转子以超临界转速运行时，支承处加速度

2、响应的幅频图上2X以上各谐波分量仍明显存在。因而，转子以超临界转速或亚临界转速运行时，2倍频分量作为裂纹故障的重要特征，总会在支承加速度响应中出现。这对利用轴承座处的振动信号进行裂纹故障检测有一定的实用价值。增加支承弹性不但可以减小裂纹转子过临界转速的响应，还能减小由裂纹引起的超谐波共振响应。关键词：裂纹；转子；动力特性；谐波平衡法分类号：032文献标识码：A文章编号：1001-5884(2010)06-0447434AnalysisoftheDynamicBehaviorofaCrackedRotorbyHarmonicBalanceMethodZHENGYan-

3、ping。ZHUHou-jun(1ShanghaiOceanUniversity，Shanghai200093，China；2Sili-TechCorporation，Beijing100085，China)Abstract：Dynamicalbehaviorsofacrackedrotorsupposedonelasticbearingsareanalyzedbyharmonicbalancemethodinthispaper．Responseofdisc，accelerationresponseatbearings，andtheinfluenceofbearin

4、gstiffnessontheresponseofsystemareinvestigated．Theaccelerationresponseatbearingscontain1X，2X，3X·一components，andthe2X，3X···componentachievesitsmaximnmvaluerespectivelywhen=1／2．1／3⋯．Thecomponentsofhigh~equencyalmostdisappearintheresponseofthevibrationofdiscwhentherotorrllnsinthesupercrit

5、icalregion．ButthecomponentsofhighfrequencyexistapparentlyintheaccelerationresponseatbeatingswhentherotorIalnsinthesupercritiealregion．Sothe2Xcomponentoftheaccelerationresponseatbearingscanberegardedasanevidenceoftheexistenceofcrack．Thisconclusionisveryusefulforcrackdetectionbytherespon

6、seatbearings．Theresponseofacrackedrotoratcriticalspeedandthesuper—resonanceexcitedbycrackcouldbereducedbyincreasingtheelasticityofbearings．Keywords：crack；rotor；dynamicbehavior；harmonicbalancemethod【1j。0前言裂纹转子振动特性主要表现在超谐振动尤其是转速为111本文以具有弹性支承的单盘偏置裂纹转子为研究对象，÷、—。、÷等诸次谐波共振；而且在低速时，即使在分采用文献[1]

7、推导出的运动微分方程，利用谐波平衡法，研究数次共振的情形下，经过严格平衡的发电机转子静挠度要比具有弹性支承的偏置裂纹转子的盘心位移响应、支承处的加动挠度大得多。因此，很多学者采用重力决定裂纹开闭速度响应以及支承刚度对系统响应的影响。从支承处的加的假设。这时=0，系统的运动微分方程可以简化为一个速度响应中提取裂纹故障的特征信息，对利用轴承座处的振线性时变微分方程组。动信号进行裂纹故障检测有一定的实用价值。2谐波平衡法1运动微分方程谐波平衡法是应用非常广泛的方法之一。以前的各种本文应用谐波平衡法分析具有弹性支承的裂纹转子的摄动法，都是把解按量级，：，⋯展开的，而谐波