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碰摩故障转子的试验模型设计方法研究

基于转子系统动力学相似模型开展了碰摩故障特征复现研究,以Jeffcott转子系统为例,采用方程分析法,推导了考虑非线性刚度的转子系统碰摩特征相似关系,并完成了模型转子和原型转子的数值仿真,  (本文共4页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

含结构间隙的航空发动机整机振动建模与非线性动力学分析

由于制造、装配误差和使用磨损,航空发动机转子-支承-机匣耦合系统中普遍存在结构间隙,具体主要表现在:(1)轴承外圈与轴承座孔之间的配合松动间隙;(2)滚动轴承滚动体与内、外滚道之间的工作间隙;(3)叶片与机匣之间的碰摩间隙。这些典型的结构间隙将导致连接或支承的刚度出现强非线性特征,使航空发动机整机振动表现出复杂的非线性振动规律和特征。为了有效地分析这些故障特征,有针对性地控制航空发动机整机振动,本文进行了含结构间隙的航空发动机整机振动建模与非线性动力学研究,主要内容为:(1)利用有限元梁单元建立了某型无人飞行器用小型发动机整机振动耦合动力学模型,并采用时域数值积分求解系统非线性响应。为模拟本文由于结构间隙导致的强非线性振动响应问题提供了整机耦合动力学模型。(2)研究了轴承与轴承座之间的配合松动故障特征。首先,提出了轴承外圈与轴承座配合松动故障模型,指出该模型中在振动径向方向,存在典型的连接刚度非线性问题,针对该类连接刚度非线性问...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

超超临界汽轮机组转子系统振动特性及若干故障转子非线性特性的研究

随着我国电力工业结构的调整,研制、生产和发展超超临界等大型汽轮发电机组是节约能源、改善环保、提高发电效率、降低发电成本的必然趋势。但汽轮机蒸汽参数的提高,密封间隙的减小,增大了汽轮机转子密封间产生的密封力,同时由于采用滑动轴承而引起的油膜力,使超超临界汽轮机组转子系统发生失稳的问题越发严重。由于密封间隙的减小,增大了转子与密封间发生碰摩故障的可能性。碰摩过程中产生大量的热量,严重的可以造成转轴发生永久弯曲,这种弯曲又进一步加剧了碰摩的程度。在实际的大型汽轮发电机组中,由于转子质量不平衡和外激励等因素的存在而导致转子系统发生弯扭耦合振动问题更加突出,使系统振动表现出复杂的非线性特征,进一步增加了转子系统失稳的可能性。本论文针对以上问题开展了研究,研究内容和成果如下:针对大型汽轮机组中密封力和油膜力联合作用引起的轴系流体失稳问题,基于有限元法,开发了能够计入密封力和油膜力等因素的大型汽轮机组轴系动力学特性和稳定性分析软件。该软件可以...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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有关产品质量可信性若干问题的研究及应用

产品质量是产品设计的主要目标,设计的好坏会直接影响产品的质量,进而会影响客户对企业的信任,对企业的发展也会产生积极或消极的影响。先进而实用的设计理论方法有助于很好地完成产品设计工作,会加速企业研发的进度,对企业的发展具有很大的促进作用,因而备受科研人员和企业界的重视。近百年来,国内外学者们已经提出了近60种设计方法,这些设计方法对提高产品的设计质量都起到了不同程度的促进作用。在这么多的设计理论和方法面前,如何有效地使用这些方法,对这些方法进行有机的组合或进行最佳的匹配来完成产品设计,使产品获得良好的功能和性能及设计质量,是摆在设计师面前的的头等重要的任务。我国学者提出的综合设计法在某种程度上可以较好地处理和解决前面提出的问题,并通过设计证明了提出方法的可行性和有效性。在具体的产品设计的过程中,通过产品设计规划、功能优化设计、动态优化设计、智能优化设计、可视优化设计及设计质量检验等主要内容来完成设计,可以获得设计质量较高的产品及合...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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考虑油膜及密封影响的故障转子系统运动稳定性研究

油膜失稳是转子-滑动轴承系统故障中较为常见的一种故障,其具有突发性和破坏性较大的特点。油膜失稳的发生将使得转子系统在同频周期运动的基础上产生较大的低频振动,从而使系统产生非协调进动,使转轴产生较大的交变应力,此外油膜失稳还将会造成转子振动的加剧,从而可能诱发诸如转定子碰摩等其它故障,直接关系到机组的灾变防治和安全可靠运行。对于汽轮机这样的旋转机械,其蒸汽参数、密封间隙的改变很有可能增大其在转子密封间产生的密封力,从而使转子和密封间发生碰摩的概率增大。因而研究转子-轴承-密封系统滑动轴承和密封导致的失稳规律及复杂的非线性动力学特性,对于改进及提高旋转机械的运动稳定性具有非常重要的意义。考虑非线性油膜力、密封力以及转定子碰摩及支座松动的影响,本文主要研究了一个单跨双盘转子-轴承-密封系统的运动稳定性。首先,运用转子动力学的理论,建立了考虑陀螺效应的双盘光轴转子-轴承系统的集中质量模型,研究了两圆盘在偏心同相位和反相位两种工况下的油膜...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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故障旋转机械动力学及诊断技术中若干问题的研究

随着科学技术的进步和现代工业的发展,旋转机械在电力、能源、交通、国防和化工等领域中得到广泛应用并发挥着越来越重要的作用,对旋转机械动力特性的研究也逐渐得到了人们的重视。对于复杂的旋转机械系统,由于各种非线性因素及各种故障的影响,在振动剧烈时会发生机毁人亡的重大事故。因此,研究转子系统故障机理和诊断技术有着十分重要的意义,目前国内外研究学者在这些方面进行了大量的研究,已取得了丰硕的成果。深入分析某一型号旋转机械力学模型的动力学特性,有助于该种旋转机械的设计和使用,但是许多情况下,力学模型的建立要考虑参数的随机特性。实际的转子系统结构参数的随机性是由于工程材料特性、加工制造的原因以及使用环境的影响造成的,因此,即使是同一批生产的同一型号的转子系统,其实际结构参数仍具有一定的差异。分析各随机参数对旋转机械运行的灵敏度问题,可以得知哪些参数在设计、制造时需要严格控制,避免设计的盲目性;分析各随机参数对旋转机械故障特征的影响,可以得知在故...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>