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具有横向裂纹转子的刚度研究

首先计算了含横向裂纹轴转动一周,裂纹处于不同开闭状态下,轴的十六个弯曲刚度的傅氏表达  (本文共4页) 阅读全文>>

南昌航空大学
南昌航空大学

具有两条裂纹的转子系统非线性输出频率响应函数特性研究

本论文是在国家自然科学基金(51265039,51075372,50775208),江西省教育厅科技计划项目(No.GJJ12405)和湖南省机械设备健康维护重点实验室开放基金(201204)资助下展开研究的。以两条裂纹为例,将非线性输出频率响应函数引入到具有多条裂纹的转子系统故障诊断中,提出了基于非线性输出频率响应函数(NOFRF)的含双裂纹的转子系统故障诊断新方法,并进行了仿真研究和实验验证,取得了较好的创新性成果。本论文的研究内容主要包括以下几个方面:1.论述了本课题的提出和研究意义,阐述了非线性系统辨识、转子系统故障诊断方法以及非线性输出频率响应函数的国内外研究现状,在此基础上,论述了本论文的主要内容及创新之处。2.基于断裂力学理论,采用应变能释放率的方法得到具有两条全开型横向裂纹的转轴在受到两相互垂直剪力作用下的刚度矩阵,分析了裂纹夹角、裂纹深度、油细长比等参数的变化对该裂纹轴刚度的影响。以具有两条呼吸型裂纹的转轴为列...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

斜裂纹转子系统的动力学特性

裂纹是转子系统中的典型故障。上世纪70年代,很多学者开始研究带横向直裂纹转子的动力学特性。实际情况中,裂纹的形式很多,斜裂纹就是传递扭矩的转子系统中常见的一种裂纹形式。本文对斜裂纹转子系统动力学特性进行了理论和实验的研究,并与直裂纹转子系统的动力学特性进行对比,提炼出可用于转子系统中斜裂纹检测的特征故障频率。由于裂纹的存在主要影响了转子系统的刚度,因此本文首先对裂纹转子系统的刚度求解进行了探讨,发展了两种新的求刚度的方法:中性轴法和应力强度因子为零法。经过与传统法以及文献中试验刚度曲线的比较得出:应力强度因子为零法得到的刚度与试验刚度曲线最为接近,是一种较准确的刚度理论计算方法。用这种方法得到斜、直裂纹转子系统四个方向(两横向方向、扭转方向和轴向)刚度,并对其分析后得出:斜裂纹可以引起转子系统刚度的拉-弯耦合、弯-扭耦合和拉-扭耦合,而直裂纹却只能引起转子系统刚度的拉-弯耦合。在建立了裂纹转子系统四个方向的运动方程后,用龙格-库...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

基于非线性输出频率响应函数的转子裂纹故障诊断方法研究

本论文在国家自然科学基金(50775208、51075372)、湖南省机械设备健康维护重点实验室开放基金(200904)和河南省教育厅自然科学基金(2008C460003)资助下,将非线性输出频率响应函数(Nonlinear output frequency response functions,简称为NOFRF)应用到转子裂纹的故障诊断中去,深入研究了基于NOFRF模型的转子裂纹故障诊断方法,并进行了仿真研究,取得了一些创新性成果。本文的主要内容包括:第一章,论述了本课题的提出及研究意义,综述了非线性系统辨识的国内外研究现状及其在故障诊断中的应用,并对转子裂纹故障的检测诊断方法及国内外的研究现状做了阐述。提出了本论文的主要内容与创新之处。第二章,论述了系统频率响应函数的定义和算法,在此基础上,将线性系统频率响应函数推广到非线性系统中,详细论述了非线性输出频率响应函数的理论,给出了基于非线性频率响应函数模型的故障诊断过程。本章内...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

主动电磁轴承—裂纹柔性转子系统动力学特性研究

与传统的滚动轴承或滑动轴承支承的转子系统相比,主动电磁轴承支承的转子系统中,转子裂纹故障的动力学特性要复杂得多,其中有许多问题需要解决,如:裂纹对电磁轴承控制系统稳定性的影响、裂纹对电磁轴承-转子系统的动力学特性的影响、电磁轴承控制器对裂纹转子故障的动力学特性影响、电磁轴承-转子系统中裂纹故障的诊断方法等。本文以电磁轴承-裂纹柔性转子系统的动力学特性研究为主要目标,分别对电磁轴承的2DOF PID控制器设计、H∞控制器设计、裂纹转子的数学模型、电磁轴承-裂纹柔性转子系统的动力学模型、电磁轴承控制器参数对裂纹转子系统的动力学特性影响等问题开展了研究。2DOF PID (two-degree-of-freedom PID)控制既有良好的抗外干扰能力,又具有很好的目标值跟踪特点,将其应用于电磁轴承的控制中,建立了2DOF PID控制电磁轴承的数学模型,通过仿真分析,选取了2DOF PID控制的控制参数,并在所建立的电磁轴承-柔性转子系...  (本文共176页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津理工大学
天津理工大学

非线性裂纹转子的振动与裂纹扩展的控制研究

转子作为旋转机械(如:大型汽轮发电机,航空/航天发动机及压缩机)的核心,正向高速、大载荷和精密的方向发展,使得转子承担着越来越重要的作用。由于材料的差异,在铸造转子的过程中会存在细小的缺陷,在成形加工过程中易造成转子表面的微裂痕。这些细小的突变会产生很大的应力集中,其长时间在循环应力、高温环境和外力冲击的作用下,易诱发疲劳裂纹并有裂纹扩展甚至引发重大财产损失和工程事故。因此快速的发现、诊断早期裂纹和研究影响转子裂纹开闭的因素显得十分重要,但对转子中出现的裂纹进行控制及延缓裂纹的扩展更具有实际意义,对保障机械系统安全的工作和稳定运行,进而对我国工业、军事、和航天领域等大型设备适应战场环境和战场自救有着突出的贡献。本文基于现阶段国内外非线性裂纹转子动力学研究工作,采用了非线性的裂纹转子系统的数学模型,裂纹刚度模型、支撑作用下的非线性模型和电磁作用器模型,设计变宽度与变形状的隶属度函数构成的模糊规则的模糊PID控制的电磁作用器,并进行...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>